支挡式结构物水平冻胀力研究进展与思考

寒冷地区的支挡式结构,极易受水平冻胀力的影响,过大的水平冻胀力容易造成支护结构变形、出现裂缝、支护体错断甚至整体倾倒,严重威胁支护工程的安全与稳定,因此研究寒区支挡式结构水平冻胀力的变化规律具有重要意义。主要从水平冻胀力的产生、影响因素、分布模式、取值大小、计算方法以及防治措施等诸多方面的国内外研究现状进行综述,结果表明:水平冻胀力的大小及其分布形态受土质类型、土颗粒大小、土体分散性、土内所含矿物成分、土体温度、土体含水量、外界水源补给以及支护结构特征等多因素影响;水平冻胀力存在多种分布模式,对不同分布模式应采取不同的计算方法,而且各计算公式均有一定的限制条件。在实际工程中,若要减弱水平冻胀力的影响,可采取换填土质、加强保温、隔水排水、使用物理化学试剂或多方法综合使用等措施。

软岩陡坡椅式桩支挡结构受力变形模型试验研究

对软岩陡坡椅式桩(CSP)支挡结构,通过大比例模型试验研究路基面分级荷载作用下其内力变形规律、结构-岩土体相互作用,根据试验条件和结构受力状态,提出了其设计计算方法。结果表明,椅式桩的空间结构特性可有效控制结构变形和减小桩身内力;主副桩桩身弯矩大小接近,最大弯矩位于坡面处,桩侧岩石压力主要跟桩基变形与岩石变形模量有关;椅式桩一般不会出现结构倾倒破坏,软岩边坡则以浅层破坏为主;基于弹性地基梁的分析解,可较好地描述椅式桩的内力变化及其分布规律。研究结果对正确分析椅式桩支挡结构的抗滑机制和设计计算具有较好的参考价值。

顺层边坡组合式支挡结构加速度响应数值分析及振动台试验

大理至瑞利(大瑞)铁路沿线存在大量的顺层岩质边坡需要支护。以大瑞铁路沿线顺层边坡组合式支挡结构(锚杆框架梁+重力式挡墙)为研究对象,以压缩汶川波作为输入地震波,对顺层边坡支挡结构动力响应进行振动台试验及数值分析,研究顺层边坡在压缩汶川波激振下支挡结构加速度响应,对比分析数值分析结果与振动台试验结果。研究表明:数值分析结果与振动台试验结果的变化规律基本一致,证明振动台模型试验结果的合理性,也证明数值分析方法的可靠性。

重力式支挡结构动土压力试验

为了探讨支挡结构墙背动土压力的大小及其分布,进行了足尺模型试验.通过对重力式路肩墙、重力式路堤墙和衡重式挡墙3种墙型的测试,得到了不同加载幅值、不同加载距离情况下挡墙墙背的动土压力,并与现行计算方法的结果进行了比较.结果表明,动土压力随加载幅值和加载距离增大近似成线性关系增大;按库伦理论计算的动土压力大于试验测试值.

基坑工程悬臂式支挡结构嵌固深度计算方法改进建议

国内基坑设计规范对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算规定有较大争议,安全富余不足;欧洲标准和英国标准中的计算规定虽然理论正确,但采用传统简化方法计算得到的嵌固深度偏于保守。对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算原理进行总结,并对国际和国内基坑设计规范中相关规定存在的问题进行分析。建议采用分项系数法并考虑严格的力和力矩平衡条件,进行悬臂式支挡结构的嵌固深度计算,得到的嵌固深度大于国内设计规范的计算结果,小于国际上通用简化方法的计算结果。采用改进的计算方法在理论上更合理,可以保障悬臂式支挡结构的安全和经济性。

基于引力场的基坑悬臂式支挡结构设计与实践

基坑工程的质量依赖于科学合理的基坑设计、详细周密的地质勘察、精心细致的施工作业、可靠有效的实时监测。基坑工程的支护形式多种多样,悬臂式支挡结构就是其中之一,目前尚没有人能对悬臂式支挡结构确切的工作机理给出一个令人满意的解释,悬臂式支挡结构在坑底以下的嵌固深度计算也缺少可靠的理论公式,因此导致悬臂式支挡结构出现事故的现象时有发生,因此悬臂式支挡结构嵌固深度的合理确定就成了悬臂式支挡结构成功与否的关键。以长年的基坑工程实践与理论研究为基础,结合地球引力场理论,对悬臂式支挡结构确切的工作机理作出一个比较切合实际的解释,指出了支挡结构底部与接触岩土体间的摩擦力对悬臂式支挡结构稳定的关键作用,给出了悬臂式支挡结构嵌固深度计算的理论公式和工程实例。

开挖过程及桩锚间距对遮帘式支挡结构影响数值模拟分析

遮帘式支挡结构是近几年来在我国贸易飞速发展、产业结构调整等动力驱动下,大型水利工程、城市深基坑开挖等不断向现代化、大型化、深水化方向延伸而发展起来的一种新型支护结构.与原支护结构相比,在支挡结构后增加了一排遮帘桩.运用有限元分析软件ABAQUS建立三维遮帘式支挡结构模型,通过模拟港池开挖以及改变遮帘桩与后端锚定结构间距,分析对遮帘式支挡结构工作性状的影响.结果表明:基坑开挖过程中,前端支护结构侧向位移变化明显,遮帘桩的设置充分利用了土体自身抗剪力学特性,遮帘效应明显;桩锚间距D在一定范围内对遮帘式支挡结构侧向位移、土压力大小影响呈现由大变小再变大的过程,即存在一个最优桩锚间距.

高陡边坡组合式支挡结构大型振动台试验研究

为研究上部采用锚索框架结构、下部设置为桩板墙的组合式支挡结构的抗震性能,开展了大型振动台模型试验。通过输入不同强度大瑞波测试了组合结构的加速度响应和动土压力响应,同时将动土压力的实测值与规范法、Mononobe-Okabe法(M-O法)的计算值进行了对比研究。研究表明:(1)组合式支挡结构在不同强度地震动激励下水平向和竖直向加速度沿坡高有不同程度的放大,且输入的激振加速度幅值越大,放大效应越明显;(2)组合式支挡结构下部桩板墙墙后的动土压力强度随激振加速度幅值的增大而增大,沿着墙高呈现出上部小、下部大的分布特性;(3)动土压力强度的计算,在低烈度区使用规范法和M-O法是合理的,但在高烈度区需要对规范法和M-O法进行修正。

严格地表沉降量控制下锚拉式支挡结构优化设计

利用理正深基坑软件,对某深基坑锚拉式支挡结构不同锚索预应力值下的地表沉降量进行验算分析,提出严格地表沉降量控制下锚拉式支挡结构的优化设计指导方法。

垫蹬(板)式锚杆支挡结构设计计算方法探讨

在现有理论和方法的基础上,针对锚杆支挡结构中的一种垫蹬(板)式支护结构建立起了一个计算模型,并通过受力分析和理论推导,给出了该支护结构的设计计算方法和一系列公式,可以用来确定该类型支护结构的设计参数或指导工程实践。

悬臂式排桩支挡结构有限元分析示例

以韶关某厂区悬臂式排桩支挡结构为实例,采用理正每延米计算模型和Ansys平面应变模型对其进行分析对比,分析结果基本一致,但存在一定的极值差异,采用经典方法设计更偏于安全,悬臂式排桩支护较为适用于粘性土基坑。

框架式抗滑支挡结构力学特性及其关键设计参数研究

框架式抗滑支挡结构为一种适用于挖方通过滑坡体中下部高速铁路工程的新型支挡结构,其力学特性和关键设计参数亟需分析。运用ABAQUS建立框架式抗滑支挡结构三维数值模型,结合理论分析结果,研究了结构的力学特性、关键设计参数。结果表明:结构前后排桩内力在桩梁交接处出现极值或规律性变化点,有应力集中现象,结构有较强空间抵抗变形能力;结构的前桩锚固深度宜为0.3~0.5倍桩身长度,后桩锚固深度宜为0.3~0.6倍桩身长度,建议横梁刚度取1.0~2.0倍前桩刚度,次梁刚度宜取0.1~0.5倍横梁刚度。

预应力锚拉式支挡结构锚下有效预应力检测方法探讨

预应力锚拉式支挡结构常用于高度较大、对变形要求较严格的边坡工程,而锚下有效预应力对支挡结构受力机理及安全性起着至关重要的作用,目前并无相关规范、标准对此进行要求。该文对预应力锚拉式支挡结构锚下有效预应力检测的必要性进行了论证,并提出了检测的方法及评判标准,可供同行参考。

肋柱式锚杆支挡结构的徐变次内力分析

采用老化徐变理论和等效弹性模量法,对肋柱式锚杆支挡结构的徐变影响提出了具体计算方法,并通过实例计算了支挡结构的徐变次内力。计算结果表明,在逆作法条件下,随着开挖深度的加大,岩土侧向压力也增大,使后期施工的混凝土构件产生的徐变次内力也随之增大;考虑徐变后使结构设计更加安全可靠,尤其坡脚处后期浇筑的混凝土构件,更要关注徐变的影响。

深基坑锚拉式支挡结构的设计实践

通过对锚拉式支挡结构地表沉降量进行定量计算分析,提出满足周边地表沉降控制的指导方法。

组合式支挡结构计算及对既有箱涵的影响分析

重要供水工程中的既有箱涵对周边施工变形较为敏感,针对既有箱涵周边新建的桩基-挡墙组合式支挡结构,提.出采用“整体刚架”及“支护开挖”两种计算模型对支挡结构自身的受力变形进行分析。结合具体工程,在确保支挡结构自身安全的前提下,通过建立整体数值模型,分析项目施工期及运营期全过程对既有供水箱涵的受力及变形影响,利用数值分析及现场实测结果验证前述计算模型,计算分析可为同类工程提供参考。

既有线路中重力式支挡结构应用技术研究

重力式支挡结构的安全评估是既有铁路、公路安全评估的重要组成部分。文章阐述了重力式支挡结构安全评估体系的内容,分析了重力式支挡结构的安全影响因素,探讨了重力式支挡结构安全评估的主要方法,并就可靠度方法在重力式支挡结构安全评估中的应用进行了工程实例计算。

建筑深基坑锚拉式支挡结构设计与施工分析

深基坑施工在城市建设中具有重要地位,随着基坑深度的增加,支护工程面临着安全、稳定的挑战。结合实际的工程项目,研究深基坑锚拉式支挡结构的设计与施工,选用预应力锚杆和支护排桩联合的支挡结构,设置两道锚杆,分别位于-6m和-10.5m深度处,挡土构件采用支护排桩,支护排桩采用混凝土灌注桩形式。此外,对锚杆结构进行了详细设计,嵌固深度为3.2m,第一道锚杆的长度为20m,第二道锚杆的长度为14.5m,实际锚杆钢绞线截面积为560mm^(2)。基坑施工过程进行了监测,基坑的沉降量和水平位移在设计的控制范围内,没有超出限值。周边建筑物的沉降量也在可控范围内,不会对既有建筑的正常使用产生负面影响。锚杆轴力监测结果表明,锚杆具备充足的安全储备,未出现轴力异常,基坑支护工程处于安全可控状态,并验证了支护方案的有效性。

临近浅基础的桩板式支挡基坑坑底抗隆起稳定性验算探讨

文章通过对浅基础荷载在地基中竖向附加应力分布及对基坑坑底隆起影响进行分析,提出将基底附加荷载采用扩散法的方式投影到计算截面上进行基坑坑底隆起稳定分析的方法,并推导了相应的计算公式。

特殊软土边坡支挡方案研究

为了研究特殊软土边坡的支护结构方案,以丽江三义机场扩建工程边坡为例,以丽江三义机场改扩建工程航站楼区岩土工程详细勘察报告为依据,通过对场地边坡特点、场地环境、地质条件等情况的分析,对边坡的支挡结构方案进行分析研究。分析结果表明由于该边坡为复杂软土边坡,下伏地层承载力不足,故采用扶壁式挡土墙支挡体系和双(单)排桩支挡结构体系进行支挡,并在挡土墙地基承载力不足区域先采用碎石桩方案进行地基处理的组合式支挡结构方按能更有效的完成对软土边坡的支挡。