基坑开挖前预降水条件下地基土水平反力系数沿深度的变化

采用ABAQUS建立考虑降水井瞬态降水的二维流固耦合有限元模型,分析了基坑宽度和预降水深度对地基土水平反力系数随深度的影响。结果表明:预降水引发的地基土水平反力系数沿深度变化范围随着基坑宽度、降水深度的增加而减少;并且存在临界基坑宽度,使得在临界范围内,地基土水平反力系数会随着深度的增加而平稳增加,但超过临界的宽度后,地基土水平反力系数会随着深度的增加而迅速增加;同时存在临界降水深度,使得在临界范围内,地基土水平反力系数随深度的增加而缓慢增加,超过临界降水深度后,降水深度的增大将引起地基土水平反力系数发生较大幅度的增长。

基于土水平反力系数法的矩形顶管工作井有限元分析

顶管工作井在土压力、水压力、顶力等组合作用下处于复杂的受力环境,准确计算出土抗力是设计环节中的一个关键点。因此采用有限元法进行分析,将土抗力按水平反力系数法采用土弹簧进行模拟,得到工作井在顶力组合工况下土抗力分布形式和整个结构体内力分布。分析表明:工作井后背墙土抗力沿竖向呈抛物线形式分布,最大值出现在顶力作用区域;沿水平向基本呈直线分布。该研究结果对顶管工作井结构设计具有一定的帮助。

建筑基坑支护设计中地基土水平反力系数m值的确定

建筑基坑支护设计中地基土水平反力系数m值,与基坑的变形控制、土层性质相关。其影响因素多,难于确定。本文以长沙市某项目为例,采用工程经验法,基于原位测试数据,分析不同规范取值结果的不同,为设计人员综合确定m值提供参考。

基坑中软土的水平抗力系数几种确定方法探讨

该文围绕基坑中软土的的水平抗力系数的确定方法开展了探讨,分析了基坑规程中土的水平反力系数的比例系数m值的来源,分析了水平抗力系数确定的理论,罗列了现行规范中软土的水平抗力系数的经验值,最后通过案例分析,将3种土的水平抗力系数的计算方法(m值、k值和c值)的计算结果与实测进行了比较,发现按目前基坑规程公式计算的软土的水平反力系数的比例系数m值偏小的现象。

地基土反力系数对水平受荷单桩响应的影响分析

基于经典m法级数解及常数法解析解理论,分析了深层土反力系数对桩身响应的影响,并与虚拟桩法成果进行了对比,认为当桩侧土反力系数为非减函数时,对桩身响应起主导作用的桩侧土深度为1.25/α(α为桩特征值),即桩侧土1.25/α深度以下土反力系数的分布状况对桩身响应影响不大(<1.7%),而08版桩基规范推荐深2(d+1)过于偏保守,导致在该深度内线性回归法推求m值时相关系数会偏小,从而影响计算精度。同时分析了顶层土反力系数对桩身响应的影响关系,认为顶层土反力系数越大,桩身响应就越小,但对桩身弯矩的影响较小。

考虑桩顶水平反力的水平受荷单桩弹塑性解析解

基于线性地基反力法和土体的弹塑性本构关系,对桩顶水平反力系数不为零时的水平受荷桩进行了研究,给出了桩顶土屈服临界荷载(水平力、弯矩)的耦合关系式。研究结果表明,当荷载大于临界荷载时,桩顶土发生塑性屈服,其塑性屈服深度随荷载的增加而增加,但其塑性区扩展速率随桩顶荷载的增加而逐渐减小。给出了弹性区与塑性区桩内力耦合的矩阵方程及其迭代求解格式;利用曲面拟合软件给出了塑性区换算深的计算公式。通过工程算例验证,证明该方法可靠快捷,便于手算,值得推广。

水平受荷单桩计算的半经验弹塑性解析解

对水平受荷单桩经典m法进行了数学简化分析,对一些需通过查表内插法选取的计算参数进行了高精度数值拟合,使得工程计算更方便快捷,并通过工程算例计算比较分析,认为拟合弹性解析解精度高、可靠快捷。另外,由于受较大水平荷载的单桩桩顶层土会出现塑性屈服变形,若仍采用经典m法计算,则桩顶水平位移明显偏小。基于提出的高精度拟合弹性解析解及塑性区平衡微分方程,通过待定系数法及理论计算,给出了考虑桩顶塑性屈服区影响下的桩顶变位半经验弹塑性解析解,最后通过算例计算比较分析,认为半经验弹塑性解析解成果与实测成果基本一致,满足工程实践要求。

弹性直桩在水平力作用下的数值解

用样条函数法解得一个4阶常微分方程的非线性数值解.该解可用于任何地质条件下弹性直桩水平变位及桩身内力的计算.实例计算表明,无论地面下桩身计算结点取多少,计算结果均具有一定的稳定性.

水平循环荷载下桩土共同作用的试验研究

以室内模型试验为主要手段,探讨了水平循环荷载的加载频率、循环次数对砂土中桩的工作性状的影响,给出了利用静载桩水平地基反力系数来确定水平循环荷载下桩的水平地基反力系数的计算模式。

单桩水平静载荷试验分析

本文对某码头工程嵌岩混凝土灌注桩的水平静载试验资料进行了分析,重点通过水平静载试验,获得嵌岩混凝土灌注桩的水平承载力H和相应的桩顶水平位移y的关系曲线,同时获得水平地基反力系数kN、最大弯矩值Mmax及离泥面深度ZM和地基水平反力系数随深度增长的比例系数m。试验所得的各项参数值都符合试验工程桩所在场区的地质情况,可供类似工程参考。

基坑支挡结构设计若干问题探讨

根据基坑开挖应力路径的室内试验和现场实测数据,从土工试验方法、土体强度指标、地基土水平反力系数等方面分析了现在基坑工程支挡结构设计存在的一些问题。研究成果如下:支挡结构设计参数的获取应考虑主动区及被动区地基土的应力路径,并恢复地基土的固结状态。基坑开挖后主动区和浅部被动区土体抵抗剪切破坏的能力大于以常规CU强度指标的计算结果,这有利于工程安全;深部被动区土体抵抗剪切破坏的能力小于以常规CU强度指标的计算结果,对于地基土被动抗力发挥较大的工程,需验算嵌固深度,确保被动抗力小于极限被动土压力。定义了被动区基坑开挖"强影响区",并给出了该区域深度的计算方法。以相应应力路径下的土体割线模量值作为地基土水平反力系数,讨论推导了作用于支挡结构上的分布土反力与支挡结构水平位移的计算公式,其计算结果更接近工程实际。本次研究对以变形控制为主的基坑设计具有较好的指导意义。

反压土在某软土悬臂支护基坑中的应用

基于弹性地基梁法计算反压土的水平反力系数的比例系数,加权简化后利用GEO5软件进行基坑位移、内力、稳定性等分析。计算结果及监测数据表明,独立考虑反压土m值后应用于软件的方法能获得更接近理论解的成果。该反压土基坑设计方法可解决目前常用设计软件无法考虑反压土水平作用的问题,为相似工程的应用提供参考。

扁铲侧胀试验及其工程应用研究进展

扁铲侧胀试验(DMT)作为一种原位测试技术,经历40年的发展,已在国内外岩土工程领域得到广泛应用。梳理了DMT的改进及发展,总结分析了国内外基于DMT估算静止侧压力系数(K_(0))、不排水抗剪强度(C_(u))、抗液化强度(CRR)及水平基床反力系数(K_(h))的工程应用经验。结果表明:DMT的改进主要体现为测试功能多元化,测试过程便捷化,以及测试结果的可靠性增强,将在海洋岩土工程等新兴领域的应用中得到进一步发展;国外自1980年代开始DMT的应用研究,积累了较丰富的研究成果,而国内关于DMT的工程应用经验总体上不够丰富,有必要结合不同地区的土性特征及沉积历史,进一步开展DMT估算K_(0)、C_(u)、CRR及K_(h)的适用性及改进研究。为促进扁铲侧胀试验在国内岩土工程勘察设计领域的应用研究提供借鉴。

基于水平受荷桩p-y曲线的桩锚支护结构位移分析

基于位移控制的深基坑支护结构设计方法已经被广泛采用,为了更准确地计算出围护桩的水平位移,本文引入水平受荷桩的p-y曲线模型,推导得出水平反力系数ks与基坑开挖深度和围护桩水平位移的关系,结合土体与围护桩共同变形的挠曲线方程,建立差分方程,并编写Matlab计算程序,通过编程解得围护桩的水平位移。通过实例分析,将编程计算位移与有限元分析软件分析得到的位移以及实测相比较,本文方法所算得的位移更符合实际情况。

软土中桩顶水平承载离心模型试验

为研究软土中刚性桩水平承载性状,设计开展了离心机试验,分析不同桩端情况和截面形状刚性桩水平承载特性及桩土相互作用。结果表明:闭口桩的水平承载力大于开口桩;桩土响应处于线弹性阶段时,水平荷载-桩顶位移曲线与桩端类型和截面形状无关;桩身材料、桩端开口形式及桩入土深度相同时,H形桩水平承载力最大,而圆形桩最小。综合分析试验结果表明:归一化桩顶水平荷载-桩顶水平位移曲线符合指数函数关系。

郑州地铁工程中确定土体m值的方法及应用

介绍了土体m值的概念及其对基坑支护计算结果的影响,列举出通常确定m值的4种方法。阐述了郑州市的地理位置和区域地质特征,介绍了市区东西部不同的地貌成因及地质条件。通过郑州地铁5号线工程实例展示了不同场地的岩土参数指标的差异,指出了几种方法确定土体m值时遇到的问题。通过应用效果检验了计算的m值的可靠性,总结了确定m值的一些经验,提出了对m值的实质性理解和认识,为本地区类似工程中确定土体m值提供借鉴。