弹性环梁支撑下圆形深基坑支护结构变形解析解

将环梁和支护结构分别视为弹性圆环和弹性圆柱薄壳,基于环梁和圆柱壳的变形协调,得到了具有任意数目弹性环梁支撑圆形深基坑支护结构变形的解析解.在验证解析解合理性和可靠性的基础上,针对某一实际圆形基坑工程,比较了在刚性和弹性环梁支撑下支护结构变形和内力的差异,并分析了支护结构底部边界条件、环梁弹性模量、尺寸和数量以及位置等参数对支护结构变形和内力分布的影响.研究结果表明:相对于刚性环梁支撑,弹性环梁支撑处内力变化较小,环梁弹性模量和尺寸的改变只对基坑挖掘面以上支护结构变形和内力影响显著,而对挖掘面以下的支护结构变形和内力几乎没有影响.该研究成果为圆形基坑支护结构设计提供了理论依据和指导.

滇中芹河隧洞软岩破碎段围岩大变形与支护结构相互作用研究

软岩大变形是滇中引水工程建设中较为突出的工程地质问题之一,以大楚段芹河隧洞4#支洞为研究对象开展软岩大变形特征及承载结构受力研究。4#支洞在施工过程中发生影响洞室稳定的问题,洞周围岩大变形不同程度侵限,导致钢拱架扭曲断裂、喷混凝土掉落现象时有发生。为了充分认识隧洞变形特征、破坏模式及成因机制,结合工程地质勘察、现场监控量测、数值反演及施工模拟分析等手段和方法对其进行综合研究。研究成果表明:破碎软岩洞段施工期围岩监测变形量大、变形速率较快,变形具有明显的时效性;围岩完整性差,洞周变形差异大;围岩以剪切破坏为主;围岩时效变形对支护结构受力影响大,部分承载结构受力超限,导致局部结构破坏。可见,针对破碎的软岩隧洞施工,需要采取超前注浆、减少减小施工扰动、及时跟进初期支护、尽快封闭成环,加强施工期围岩变形监测,选取合理的衬砌支护时机,实时指导和优化隧洞支护结构施工设计。

深基坑桩-撑-土组合支护结构的受力特性与优化设计

依托某高层建筑深基坑工程,通过现场试验获得不同施工阶段组合支护结构及基坑关键部位的变形规律。基于土体硬化模型建立深基坑组合支护体系的三维数值模型,对基坑开挖施工进行全过程模拟,分析支护结构体系的桩身弯矩、桩身位移和土压力分布规律。针对反压土的顶宽、高度、坡度以及斜支撑的间距、直径等影响因素设计正交试验,对围护桩受力变形的影响参数进行敏感性分析,并提出优化建议。研究结果表明:围护桩最大位移与最大正弯矩随反压土顶宽、高度、斜支撑直径的增大而减小,随着反压土坡度、斜支撑间距的增大而增大。桩身变形影响因素敏感性从大至小依次为反压土坡高、顶宽、反压土坡度、斜支撑间距和斜支撑直径;对组合支护体系进行设计时,建议在确定土坡自稳角度的前提下,尽量增大反压土土坡高度。

排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法

针对排桩复合土钉支护结构,基于其受力变形机理,引入了土钉钉头与排桩在相应位置处变形协调的基本假定,考虑了分步开挖施工工况,采用增量法建立了考虑施工过程影响的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法。算例及工程实例计算的对比分析表明,所建立的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法具有工程适用性。

考虑土性参数空间变异性的珠三角软土地区土钉支护结构可靠度分析

如何定量定性描述软土土性参数空间变异性对准确确定软土土性参数和合理评价软土地区土钉支护结构稳定性至关重要。采用既有统计分析方法定量描述空间变异性通常需要大量数据,难以满足。本文基于随机场理论模拟软土土性参数空间变异性,建立了一套考虑土性空间变异性的软土地区土钉支护结构可靠度设计方法,最后以MATLAB软件包为平台进行计算程序的开发与工程实例研究。分析结果表明,本文采用随机场方法模拟软土土体固有空间变异性及其在土钉支护结构可靠度分析中的应用具有合理性与普适性。

深基坑支护结构设计与施工质量控制研究

在社会经济不断发展背景下,轨道交通工程项目也日渐增多。深基坑支护作为轨道交通基础工程的重要构成部分,其施工好坏会直接影响到轨道交通运行的稳定与安全。因此,需要结合实际对深基坑支护结构进行科学设计,对于整个支护施工过程也要实施严格控制,避免发生质量问题。围绕深基坑支护结构设计的主要内容,对深基坑支护施工需要注意的要点进行详细阐述。以实际工程案例为例,从前期工程勘查分析、确定支护结构形式、组织开展施工作业、强化支护施工管理等方面入手,详尽探讨深基坑支护结构设计与施工过程,以及取得的效果,为类似工程作业提供借鉴。

隧道支护结构设计与施工工艺流程研究

对随着城市化进程的不断推进,地下工程建设需求不断增加,其中隧道作为重要的交通和基础设施建筑,在建设过程中对支护结构提出了更高的要求。本文以新型隧道支护结构施工优化技术为研究对象,结合现有研究成果和实际案例,通过分析隧道支护结构的概况、施工工艺流程、施工参数优化、监测与质量控制等方面,提出一套系统的优化技术方案。通过案例分析验证了该技术方案的可行性和有效性。本研究旨在为隧道支护结构施工提供指导和优化思路,促进隧道工程建设的高效、安全和可持续发展。

富水砂层深基坑支护结构模拟分析与优化

基于北京市通州区某深基坑工程,依据降水开挖及支护方案,使用midas GTS NX软件建模研究了在土钉墙-桩锚联合支护下,不同锚杆条件对富水砂层深基坑开挖变形特征的影响,并基于实际施工方案进行支护结构优化。结果表明,桩锚支护中预应力锚杆能够有效加固深层土体,约束其水平位移,显著改善基坑稳定性,相较于无锚杆情况,坡顶和桩顶的水平位移最大值分别减少了60.9%和75.4%;桩锚支护情况下,桩身侧移随桩直径的增大先减小后增大,存在最优桩直径范围,且该范围受到锚杆预应力大小的影响。

微型排桩支护结构在隧道明洞段的应用

为探索微型排桩在高陡边坡明洞段支护结构中的适应性,基于二维杆系荷载-结构模型,提出三排桩支护结构设计计算方法;结合工程案例拟定多种钢管排桩+锚索支护方案,对排桩支护结构的内力及变形特征、不同方案的适应性、钢管桩直径的影响等进行深入研究。结果表明:1)排桩支护中,前排桩、中排桩、后排桩具有几乎相同的内力和变形特征,但前排桩的变形和内力值略大于其他2排桩,前排桩坑底位置是整个支护结构中最不利部位;2)采用增设锚索、预留压脚岩体等方式降低相邻支撑间的竖向间距,可以有效降低支护结构位移和内力,从而使支护结构变形满足相关规范要求;3)随着桩径的增大,钢管桩刚度增大,支护结构水平位移呈指数形式降低;4)增加三排桩直径和仅增加前排桩直径均可以有效降低支护结构变形。支护结构设计中,可以根据开挖高度、施工机械、地形地貌等,选择合适的支撑方式和钢管桩直径,从而实现支护结构快速、机械化施工。

地下交通枢纽多级基坑组合支护结构体系设计及变形特性研究

北京地铁M3线星火站地下枢纽是高铁星火站地下综合枢纽的一个组成部分,采用明挖法施工。因枢纽基坑内部主体结构使用功能的不同需求,基坑采用三级布置形式,基坑一侧邻近既有高铁星火站,另一侧为城市道路,基坑开挖受四层地下水影响。为了解决地铁M3线星火站地下枢纽多级基坑支护结构设计遇到的困难,开展基坑组合支护结构体系研究。首先分析枢纽基坑的空间布局特点、周边环境情况及地下水赋存特征,讨论常规支护结构体系存在的问题,基于分级支护和分级止水理念,研发基坑组合支护结构体系,详细给出各级基坑支护结构体系布置、结构参数及多级基坑开挖支护步序;然后采用数值模拟方法建立多级基坑开挖支护的三维数值计算模型,分析各级基坑的坑底隆起和围护结构变形;最后结合各级基坑围护结构变形实测结果,探讨基坑组合支护结构的变形特性。数值模拟和现场实测结果表明:各级基坑的坑底隆起及围护结构变形均满足控制值要求。

高应力炭质板岩隧道开挖支护结构受力评价研究

为探究高应力下炭质板岩隧道开挖过程中围岩位移、支护结构内力变化规律,依托渭武高速木寨岭公路隧道,采用有限差分软件FLAC3D建立三台阶七步开挖法下炭质板岩隧道的数值模型,提出强、中、弱3种支护方案;分析开挖距离对围岩位移、支护结构内力等因素的影响,并对支护设计参数合理性评价。研究结果表明:开挖过程中围岩累计沉降和收敛变形量比较:强支护<中支护<弱支护;开挖相同距离下,随着支护强度上升,支护提供的弹性抗力越强,围岩沉降和收敛变形减小;以强支护为例,支护结构轴力呈现先增大后减小的趋势,最终轴力不断上升但趋势变缓的特征,开挖距离50 m趋于稳定;支护设计参数评价时,开挖距离(50 m)结束,强、中、弱3种方案钢架受压安全系数最小值分别为3.903、3.718、3.264,#1拱顶处强支护钢架较喷射混凝土先破坏,混凝土安全系数最小值分别为3.491、2.987、2.666,#2左拱腰处喷射混凝土较钢架先破坏,故选择中支护方案,材料I25b×C25、初衬厚度26 cm、钢架距离0.8 m。研究成果可为类似软岩隧道开挖和支护结构的设计提供一定参考。

路堑边坡预应力桩锚组合支护结构的变形特性分析

以某公路路堑边坡预应力桩锚组合支护结构为研究对象,对预应力桩锚支护结构的变形特性进行全施工过程现场监测,获得了施工过程中桩顶侧向位移和桩后土体水平位移随时间和空间的变化规律。采用FLAC3D软件对边坡开挖过程中的支护结构变形进行计算分析,将计算结果与现场监测结果进行对比,对开挖过程中坡顶和坡底的土体竖向位移分布规律进行了研究。研究表明:预应力锚杆对桩顶水平位移和桩后土体水平位移有良好的控制作用,开挖过程中的土体水平位移呈现着坡顶与坡脚小、中间部分大的趋势,土体水平位移的增长主要发生在开挖的中期。开挖过程中的桩顶水平位移、深层土体水平位移、坡顶土体竖向位移及坡底土体竖向位移均在合理的范围内。预应力的大小会对桩锚支护结构的支护效果产生影响,设置适当的预应力可有效减小支护结构的变形。

紧邻地铁深基坑联合支护结构体系的设计与施工分析

钢管斜抛撑与双排桩的联合支护结构体系既具有支撑刚度大、变形小等刚性支撑的特点,又具有柔性排桩刚度小、适度变形等柔性支护的特点,在深基坑开挖支护中得到了广泛的应用。在兰州鸿森银滩广场项目与甘肃温商银滩综合体项目紧邻地铁的深基坑工程中,对“钢管斜抛撑与双排桩”联合支护结构体系精心设计,并从围护桩及立柱施工、格构柱施工、钢管斜抛撑施工、土方开挖等方面把控施工质量。施工监测结果表明:深基坑整体安全、稳定性较好,钢管斜抛撑与双排桩联合支护结构体系应用效果好。

建筑工程深基坑支护结构选型原则与应用

文章主要探讨了建筑工程中深基坑支护结构的选型原则和应用。首先,介绍了深基坑支护结构选型的基本原则。接着,列举了常见的深基坑支护结构类型,此外,通过案例详细阐述了深基坑支护结构的选型过程。最后,对支护结构的应用效果进行评估,旨在为建筑工程中深基坑支护结构的选型和应用提供参考和指导。

深大基坑支护结构变形规律分析

为确保基坑工程建设和运营期间的安全性,需深入了解深大基坑支护结构的变形机理,从而有重点地合理优化支护结构体系。文章以某建筑物深大基坑为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,对桩锚联合支护方案中的支护桩长度和锚索长度进行优化。同时,分析了支护桩桩体的水平位移变化规律及其对周边地表沉降的影响。

内撑式地铁基坑支护结构优化设计影响因素分析

文章以苏州地铁4号线某车站基坑围护工程为例,建立数值模型,分析了内撑式基坑支护结构体系中支撑竖向布置、水平间距、刚度、支护桩径等关键设计参数对支护体系内力、变形以及地表位移的影响规律。结果表明:中间支撑的布置接近坑底有利于基坑变形控制,支撑水平间距以适合施工的4 m为宜;支撑刚度越大,支撑轴力差异越明显;支护桩直径0.8~1.0 m能使地表竖向位移得到较好控制。基于研究结果,提出了相应的支护体系优化调整方案,在满足安全性要求下,可通过对设计参数的适当调整使地铁基坑工程的设计更加经济合理。

不同含水率下膨胀土深基坑环形支护结构的力学响应机制研究

成都地区广泛分布膨胀土,其力学特性具有显著的水敏性,给基坑等建设工程带来了巨大的挑战,而基坑支护结构对不同含水率条件下膨胀土性质的力学响应是支护工程设计的关键。以成都膨胀土地区某环形支护体系深基坑为研究对象,开展了膨胀土在不同含水率影响下的三轴固结不排水剪切试验,建立了在不同含水率影响下深基坑环形支护结构力学响应的数值模型。研究结果表明:粉质黏土和硬塑黏土的抗剪强度参数均随着含水率增大而减小,且硬塑黏土的抗剪强度参数具有更高的水敏性;在环形支护体系中,支护桩桩顶和桩身的水平位移随着含水率的增大而增大,且桩身水平位移极大值在深度约13.0 m处;临近基坑建筑物的沉降变形随着开挖深度的增加和含水率的增大而增大,当含水率增大时,临近基坑建筑物易发生不均匀沉降,尤其是当含水率大幅增大时,临近基坑建筑物易发生整体沉降。

地铁车站基坑支护结构造价影响因素研究

为进一步探究地铁车站基坑支护结构造价的主要影响因素,以某地铁车站施工为实际案例,首先通过结合实际情况和理论分析,确定影响造价的几个主要影响因素。而后通过仿真实验,确定本次施工处于安全状态时各个影响因素的范围。最后基于已有数据信息,通过正交试验确定各个影响因素的最优解,并将其作为实际施工参数。研究结果显示,本次优化后的施工方案有效兼顾了造价和质量安全两方面的要求,具有一定的理论和现实意义。

超高层建筑地下主体深基坑支护结构施工质量控制

传统深基坑支护结构施工质量控制方法直接对深基坑外侧桩进行搭接未对基坑坍塌的主要原因进行分析,造成传统方法施工控制质量较差。提出超高层建筑地下主体深基坑支护结构施工质量控制技术。对基坑坍塌的主要原因进行分析,在基坑塌陷原因分析的基础上,为了提高超高层建筑物的实际安全性和稳定性,进行深基坑外侧桩搭接,最后进行张拉锁定与质量检测以确保实现支护质量控制,设计对比实验,实验结果表明该研究方法施工质量控制效果较好,提高了施工安全性和稳定性。

超深基坑支护结构的优化设计与施工技术研究

超深基坑的支护结构设计和施工管理是确保工程安全和质量的关键。本文从设计原则、优化方法和施工技术与管理三个方面进行了探讨。设计原则包括合理布置支护结构、选择合适的材料和稳定性分析等。优化设计方法涵盖基于经验的设计方法、数值模拟优化设计和多目标优化设计。施工技术与管理包括施工前的准备工作、关键技术的应用和施工风险管理等。通过本文的研究,可以为超深基坑项目的设计和施工提供参考。