竖向荷载作用下地下连续墙与桩基础组合结构的承载性能数值模拟分析

结合地下连续墙和桩基础的优点,提出了一种由地下连续墙和桩群组成的新型组合基础,该地下连续墙—桩组合基础实质上是将地下连续墙与桩基础结合的一种新型变刚度基础形式。利用有限元软件,建立了包括地下连续墙(高度范围为1~4 m)与桩基础组合结构的数值模型。随后,研究了竖向荷载作用下4种不同高度组合基础的沉降和轴力分布。结果显示,与桩基础相比,地下连续墙桩组合基础可以显著提高基础的极限承载力。在两个结构的连接处,桩和连续墙的轴力都急剧减小。研究提供了竖向荷载作用下地下连续墙桩组合基础的承载性能规律,有利于进行地下连续墙桩组合基础的设计。

地下连续墙-桩组合基础的水平承载性能

地下连续墙-桩组合基础是将地下连续墙与桩基础结合的一种新型变刚度基础形式。从设计理念上讲,地下连续墙-桩组合基础具有较好的抵抗侧向变形的能力且兼具经济型,然而目前还缺乏从受力特性角度对该新型基础形式的受力机理进行系统的研究。基于开展的大比尺现场模型试验真实模拟新型组合基础在水平荷载下的受力,将试验和数值模拟结果对比得出基础的荷载与位移的变化规律。通过分析不同等级荷载下组合基础的变形特性,揭示基础的荷载传递规律,并对桩墙组合基础的水平承载力进行了初步近似计算。结果表明:水平荷载作用下组合基础出现整体倾斜破坏;墙身弯矩远大于桩身弯矩,桩墙弯矩随加载等级的递增而逐渐增大,且弯矩最大处位置与弯矩峰值位置不变;随埋深、荷载的增加,墙侧土压力呈现非线性变化,地连墙边侧土压力大于中间土压力,并且最大土压力出现在连续墙中下部。

“墙+桩”组合式地下连续墙施工技术在上软下硬复合地层中的应用

为解决上软下硬复合地层中地下连续墙入岩及槽壁稳定难题,创新了一种上墙下桩组合式地下连续墙施工技术,并在宁波轨道交通某项目成功应用。文章以实际应用案例为依托,重点对上软下硬复合地层中“墙+桩”组合式地下连续墙成槽工艺、钢筋笼加工、混凝土浇筑等工序进行介绍,为类似工程提供参考。

水平荷载下地下连续墙一桩组合基础数值分析

鉴于地下连续墙用材量较大的缺陷,研究一种新型基础形式——地下连续墙与桩组合基础,为地下连续墙新技术的发展提供理论依据。文章针对水平荷载作用下地下连续墙-桩组合基础的水平承载性状,采用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟分析,通过数值计算测点的位移、弯矩曲线研究,分析了组合基础在不同水平荷载、不同长度比、有无竖向荷载、土体弹性模量、内摩擦角、粘聚力等因素影响下的水平变形及内力变化规律。结果表明:荷载等级和墙桩长度比对组合基础的水平变形和内力变化影响敏感度较为突出,地下连续墙与桩的长度比为4:6时设计更合理;组合基础顶部以下1/2的部分是承担大部分水平变形和内力变化的位置,新型组合基础的受力特性符合了变刚度设计新理念,即变形大的位置增加刚度,减小变形,而变形小的地方则减小刚度,节省费用;新型组合基础上部和地下连续墙与桩的连接处存在两个最不利影响作用部位,需要着重考虑最不利影响问题。

大面积堆载下桩地下连续墙组合基础理论分析

桩地下连续墙新型组合基础具有较高的水平承载力,对于其结构的理论研究具有重要意义。文章对堆载下新型组合基础的受力及变形性状进行理论分析,提出组合基础的稳定性验算方法,基于有限元原理编程对组合基础进行内力变形计算,分析了各因素对组合基础弯矩及位移的影响,对整体组合基础与单片桩墙基础受力及变形性状进行计算对比。结果表明:堆载下组合基础结构受力呈"大肚形",变形呈整体倾斜变形,在桩墙连接点处附近弯矩最大;在诸多影响因素中,堆载荷载大小对基础的影响最大,其次是墙高、桩径、桩数的改变,桩长的改变尤其是当桩长达到10 m后,对组合基础的影响较小;单片桩墙基础与组合基础受力性状不同,组合式桩墙结构的整体性受力更为明显,偏刚性变形,而单片桩墙结构受力主要集中在上部5 m深度内的墙体,呈挠曲变形,两者相比整体组合基础的水平承载力更高。

堆载作用下地下连续墙-桩组合基础数值分析

地下连续墙-桩组合基础的理论研究尚处于起步阶段,地下连续墙-桩组合基础和周围土体共同作用时其水平变形和内力变化机理以及载荷之间的分担情况已成为亟待解决的关键问题。基于堆载作用下地下连续墙-桩组合基础的水平承载性状,采用有限差分软件FLAC3D进行数值分析,探讨不同堆载等级、不同墙桩长度比、有无竖向荷载、桩径、堆载面积以及堆载距离等影响因素对地下连续墙-桩组合基础的水平变形及的变化规律。结果表明:堆载等级、不同墙桩长度比、堆载距离以及堆载面积对组合基础的水平变形和内力的影响敏感性较为突出;组合基础上部和地下连续墙与桩的连接处2个部位需要着重考虑不利影响问题;组合基础上部的地下连续墙对水平推力的承担比重较大,下部的桩主要起嵌固作用,地下连续墙与桩的长度比为4∶6时设计更合理。

穿越既有管线障碍的Z形地下连续墙施工技术

为解决深圳机场至大亚湾城际铁路龙胜站围护结构地下连续墙施工遇管线障碍问题,提出了穿越既有管线障碍的Z形复杂槽段地下连续墙施工技术。通过管线刨验加固、液压抓斗+冲击钻组合分序成槽、一槽三笼分片吊装嵌入式对接等系列方法,实现了在保障管线正常运行状态下Z形槽段地下连续墙无扰动施工。该技术工艺原理简单,施工设备常规,可有效降低施工成本,缩短工期,保证围护结构质量。

锚碇基坑地下连续墙围护结构作永久受力结构的应用研究

随着地下建设空间的进一步利用,地下连续墙应用范围不断向下拓展。目前,地下连续墙已经作为永久受力结构应用于建、构筑物主体结构中。基于上海远方相关地下连续墙锚碇基坑实践,对地下连续墙作永久受力结构的应用进行探讨,并针对框架式地下连续墙、桩-墙咬合式地下连续墙、圆形地下连续墙施工关键技术进行阐述。结果表明,作永久受力了的地下连续墙结构通常较为特殊,部分为特殊结构形式,部分包含特殊接头形式,在目前的施工技术下是可以实现地下连续墙作永久受力结构的。用集约高效,推进城市功能复合。创建“就近职住、功能复合”的现代城市,在规划及设计中进行街道一体化设计。

堆载下桩+地下墙水平承载组合基础模型试验研究

桩–地下墙组合基础是一种新型的水平承载基础,具有水平承载力高、造价低的优点。通过进行新型组合基础的室内模型试验,研究堆载作用下该组合基础内力及变形的规律,同时进行常规桩–承台基础的室内模型的比对试验,得到新型组合基础的变形控制机制,为进一步推广这种技术提供理论和实践依据。试验结果表明,(1)组合基础相对于桩承台基础具有较高的水平承载力;(2)组合基础主要由前墙受力,且组合基础桩身下部受力较小;(3)组合基础与桩承台基础的变形性状不同,前者由于受较大负摩阻力作用,基础向堆载侧倾斜且呈整体下沉趋势,后者向远离堆载侧位移;(4)上部荷载对组合基础水平承载力影响较小但增加基础的倾斜。

地下连续墙接头检测施工方法研究

地下连续墙接头检测是保障接头施工质量的重要步骤,应运用有效方法加强检测。文章简要分析了地下连续墙常见接头施工形式,介绍了跨孔雷达检测、声呐渗流检测、分布式光纤温度感测等检测施工方法,并围绕现有接头检测施工问题,通过严控接头材料质量、优选配套防水接头、规范接头冲洗步骤等策略,进一步改进接头检测施工计划的可行性。

软土地基格栅式地下连续墙与群桩桥梁基础竖向承载性状对比模型试验研究

在软基上修建高速铁路,其桥梁墩台须采取必要的加固措施,以满足轨道线路对沉降的严格要求,而新型桥梁基础——格栅式地下连续墙(以下简称:格栅式地连墙)为解决这一问题提供了新的技术方案。为分析软土地基高铁格栅式地连墙桥梁基础的承载性状,对采用相近材料用量的3种基础形式(群桩与单室、两室格栅式地连墙)进行了两组对比模型试验,结果表明:相同荷载下,单室与两室格栅式地连墙的沉降量相近,群桩基础的沉降量较大,单室与两室的极限承载力分别为群桩的116.7%与120.4%;群桩侧摩阻力呈"L"形分布,格栅式地连墙外摩阻力呈不对称"M"形分布,其土芯侧摩阻力的发挥主要集中在墙体端部以上约占墙体深度1/4的部位;3种基础形式的承台土反力及侧摩阻力的荷载分担百分比均较小,基础承载特性均表现为摩擦端承墙(桩);相同荷载下,群桩的单位端阻力大于格栅式地连墙基础,而相同单位端阻力下,群桩的沉降量亦大于格栅式地连墙基础;在软土地基,当不能利用土体共同承担上部荷载时,采用地下连续墙基础替代群桩将会起到提高基础承载力,减少沉降量等的作用。

深基坑工程地下连续墙与咬合桩接头处施工关键技术

针对同时采用地下连续墙和咬合桩2种支护形式时,结合处简单地采用高压旋喷桩封闭存在较大质量和安全隐患的问题,对接头工艺进行了改进。提出了采用套铣工艺对地下连续墙和咬合桩结合处进行施工的方法,使结合处通过混凝土连接形成整体,总结出了深基坑工程地下连续墙和咬合桩结合处施工关键技术。新技术使得地下连续墙和咬合桩结合处过渡连接更为可靠、方便、经济,具有较好的推广应用价值。

承重地下连续墙与桩筏基础共同作用的计算研究

本文提出了承重地下连续墙与桩筏基础共同作用的计算方法，通过对墙桩筏（箱）复合基础的共同作用分析，可解决地下连续墙作为主体承重结构的诸多设计难点问题；此外通过对桩箱、墙箱及墙桩箱三种不同复合基础的工作性状的比较分析，显示了墙桩筏（箱）复合基础在实际工程中应用的优越性和实用性。

地下连续墙硬岩成槽的钻铣组合工法探讨

介绍了双轮铣槽机的应用背景以及工作原理,针对双轮铣在地下连续墙硬岩成槽过程中出现的问题,分析了现阶段对纯铣法认识的误区以及硬岩工况采用纯铣法的局限性,硬岩工况下采用纯铣施工并不能充分发挥双轮铣这种设备的技术优势,提出了一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法,分析了这种组合作业工法的优点,并从引孔方法选择、引孔布置、孔径选择出发,基于平行作业的原则,介绍了组合工法的关键环节“钻”的实施方法,提出了适用于不同直径、不同岩石强度、采用不同钻孔设备的三种钻孔布置方法,并结合具体施工案例,对该工法的实际应用以及所取得的有益效果予以证实。最后阐述了“钻”“铣”两种作业方式的配合关系。

三轴搅拌桩加固作用下地下连续墙槽壁稳定性探讨

地下连续墙槽壁稳定是地下连续墙钢筋笼能成功下放以及保证施工质量和安全的关键因素。首先,从槽壁的失稳机理出发,分析了影响槽壁失稳的8类影响因素,并且把影响因素分为内因和外因;其次,给出了三轴搅拌桩加固作用下基于抛物线柱体滑动体模型的槽壁稳定性安全系数以及泥浆重度的计算方法;最后,结合工程实例,分析了搅拌桩加固的必要性并把抛物线柱体模型与楔形体模型进行了对比,可供类似工程参考。

圆形闭合地下连续墙基础的竖向承载性能研究

使用有限元软件模拟了圆形截面的闭合地下连续墙基础在竖向均布荷载作用下的受力状况,分析和研究了内、外侧摩阻力,端阻力以及承台土反力的形成以及发展过程;进而解释了圆形闭合墙基础在竖向荷载下的承载性能。由模拟分析可知,圆形闭合地下连续墙基础的承载性能中,内、外侧摩阻力和端阻力起主要承载作用,随着荷载的增加,端阻力承载的荷载比例逐渐增大,内外侧摩阻力承载的荷载比例逐渐减少,承台土反力承担的荷载比例从始至终很小,起微弱的承载作用。

深水地下连续墙板桩码头施工技术研究

深水地下连续墙板桩码头具有长度大、深水作业、隐蔽性工程多等特点,使得其结构施工质量控制困难。为解决深水地下连续墙板桩码头施工技术问题,文章以山东省某港区23号至25号多用途泊位工程码头施工为研究对象,对深水地下连续墙施工的各个工序进行研究,并采用现场实测的手段对板桩墙体的位移进行监测。结果表明,从施工准备工作、泥浆自备、钢筋加工、成槽工艺、钢筋笼起吊以及混凝土浇筑等全流程分析了深水地下连续墙板桩码头的施工关键技术,成果可直接应用于工程实际;深水地下连续墙板桩码头的施工与变形并非同步发生的,研究案例的地下连续墙垂直位移和水平位移大于200 d后才趋于稳定,地下连续墙仍存在较长时间的工后变形问题。

地铁车站施工中桩基与地下连续墙的设计与施工研究

本研究以地铁车站施工中的桩基与地下连续墙的设计与施工为研究对象,在设计方面,通过针对地铁车站复杂的地下工程环境和特殊荷载条件,提出了合理的桩基和地下连续墙设计方法。在施工方面,研究探究了桩基和地下连续墙的施工工艺和施工控制技术,包括桩基的钻孔、灌注、检测等环节,以及地下连续墙的、钢筋混凝土浇筑、固结灌浆等施工过程。,研究还详细分析了施工中可能出现的问题和应对措施。通过本研究,可为地铁车站施工中的桩基和地下连续墙的设计与施工提供参考和指导,促进地铁工程的安全、高效、优质施工。

单轴水泥土搅拌桩在地下连续墙护壁桩施工中的应用

在进行地下连续墙护壁桩施工时,应对地下连续墙规模形态展开研究,并结合实际研究结果制订合理的施工方案。文章以中国-东盟医疗保健合作中心(广西)项目工程为例,对单轴水泥土搅拌桩在地下连续墙抓槽施工中的应用进行分析,并对该单轴水泥土搅拌桩的应用优势和施工要点展开研究,最后提出了具体的施工质量控制措施。

地下连续墙-桩-筏板基础共同作用的计算方法——基于Mindlin和Geddes的解法

以Mindlin和Geddes的应力解及其已在桩基中的应用为基础,提出了计算地下连续墙侧摩阻力和端阻力在地基土中所产生的应力的方法。根据应力叠加原理和分层总和法,即可在采用筏板基础、桩基以及将基坑开挖阶段用作围护结构的地下连续墙直接作为地下空间外墙的地下结构体系中,求得地下连续墙和桩基在地基土中的沉降,并由沉降在地下连续墙-桩-筏板基础中的变形协调为条件,提出了地下空间结构中地下连续墙-桩-筏板基础共同作用的分析方法。其中,对筏板基础采用厚板理论计算其内力的方法进行了探讨。