桩锚结构在市政既有高边坡改建加固中的应用研究

结合福州市某道路既有高边坡改建加固的工程实例,分析既有边坡改建加固的不利因素,探讨桩锚结构在既有高边坡改建加固中的运用。结合数值模拟方法,采用强度折减法,对边坡施工各阶段的稳定性进行分析,预测周边建(构)筑物变形,并根据计算结果,提出成桩工序优化等措施。监测及实际施工效果显示,桩锚结构在此工程中得到了良好的应用效果。

高速公路边坡预应力锚索桩板墙结构参数优化与受力特征分析

桩板墙是高速公路滑坡治理中常用的一种支护措施,其结构参数的优化设计是工程施工的研究重点。以云南省红河州建水(个旧)至元阳高速公路工程AK0+560~AK0+660段桩板墙工程为背景,采用数值模拟与灰色关联分析、正交试验设计相结合的方法,研究桩体嵌固长度、桩间距、桩宽3种结构参数的影响与优化,最终验证优化后的结构参数在地震工况下的稳定性。结果表明:桩间距为主要影响因素,桩体嵌固长度和桩宽的关联度相近,为次要影响因素;桩板墙结构参数最优组合为桩体嵌固长度15.0 m、桩间距5.0 m、桩宽3.0 m;地震工况下,抗滑桩悬臂段土压力以及桩身偏移量和沉降差满足规范要求,边坡稳定性较好。

川西南公路顺层边坡桩锚组合结构加固分析——以乐西高速ZK9+352~ZK9+526边坡为例

四川盆地周边地形地质条件复杂,公路建设中顺层边坡的工程病害频现。通过工程地质分析和数值计算,基于滑面损伤本构模型,研究顺层边坡支护前后滑面应力、位移和边坡稳定性系数等特征量的变化规律,验证桩锚组合结构加固顺层边坡的适用性;通过施工全周期现场监测,获取边坡深部位移、抗滑桩桩身弯矩和锚索应力的时效特征。结果表明:开挖扰动下顺层边坡具渐进性失稳破坏特征;自坡脚沿滑面向后缘,位移呈指数型平滑递减,剪应力先增大后降低,滑面损伤变量自剪应力峰值位置开始同频衰减;采用桩锚组合结构加固顺层边坡后,滑面位移最大值降低88.62%,最大损伤变量降低84.75%,稳定系数提高25.20%;坡体深部位移、抗滑桩桩身弯矩、锚索应力等监测验证了桩锚组合结构加固的有效作用。

ECC桩锚支护体系在地震作用下的动力响应特性研究

传统混凝土材料的桩锚支护结构在地震作用下常出现一些难以修复的损伤和破坏。提出以工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)的桩板墙代替传统混凝土材料(Reinforced Concrete,RC)的桩板墙,形成ECC桩锚支护结构。ECC是一种具有高延性、高韧性和多缝开裂等特征的纤维增强水泥基复合材料,具有较好的抗震性能,在桥梁工程、结构工程中有大量应用,但ECC桩锚支护结构的抗震性能尚不明确。由此,针对ECC桩锚支护结构,开展振动台模型试验,对比RC桩锚支护结构在抗震性能方面的差异性,分析坡体加速度放大效应、桩后动土压力、桩身变形以及锚索动轴力响应,探究ECC桩锚支护体系的动力响应和破坏特征。结果表明:在同等强度的地震荷载作用下,ECC桩锚结构的桩顶位移和桩身拉裂缝长度均小于RC桩锚。相较之下,RC桩锚受拉侧出现贯通裂缝并且逐渐向受压侧发展。2种结构的动力响应具有相似的分布规律和发展趋势,在动力作用下均表现出较明显的弹性和弹塑性阶段,但随着地震输入峰值加速度的增大,ECC桩锚的加速度响应、桩后动土压力峰值以及锚索峰值轴力均显著小于RC桩锚。从桩锚结构的桩顶残余位移来看,残余位移随PGA呈现指数分布,RC桩锚的桩顶位移是ECC桩锚的1~1.5倍。

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。

某储罐顶升纠偏工程实例分析

近年来由于地球进入湿润期,中国北方城市降水量明显增多,特别是对湿陷性黄土区域建筑造成很多影响。以陕西省某储罐顶升纠偏为例,针对2号水泥库周边地面出现裂缝、西侧排水渠混凝土盖板因受挤压变形出现断裂、库侧钢结构支撑点脱落、钢平台局部变形等现象,从土方开挖及护坡及钢管预压桩基础托换施工进行优化调整,加固后满足设计及规范要求,以期为类似工程顶升纠偏方案选择提供参考。

考虑锚杆拉剪破断特性的锚固系统数值模拟与应用

基于FLAC3D数值模拟软件,考虑锚杆拉剪破断特性,通过FISH语言将pile单元进行修正,反映了锚杆的拉剪破断特性;并且引入了锚固界面的黏结滑移模型,模拟了锚固界面的应变软化行为。将修正的锚杆模型进行验证分析,与室内试验结果吻合良好,且能够较好地反映锚固界面的黏结滑移力学行为和锚杆杆体的破断行为。以中关铁矿为研究对象,开展了修正锚杆模型的应用研究,研究结果可为地下锚固工程稳定性分析提供借鉴。

基于抗滑桩-锚杆组合结构支护下边坡变形机制研究

为研究多地层地质边坡在抗滑桩和锚杆组合结构支护下的稳定性,依托贵州某水库工程,利用Midas GTS NX有限元软件构建典型水库边坡变形数值模型,对有无支护两种工况分别进行计算分析,研究水库溢洪道边坡的变形规律,得出结论如下:抗滑桩和锚杆组合支护可以减小边坡的变形,稳定性系数从支护前的0.85提升到支护后的1.52;抗滑桩在岩层交界附近弯矩和剪力最大;数值模型和实际监测变形值吻合良好。研究结果可为同类型地质边坡的组合支护设计提供借鉴和参考。

深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟与优化

为解决现有基坑开挖施工中存在支护桩设置不合理,造成地表沉降过大,影响施工质量的问题,开展深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟与优化研究。结合深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟得到的结果,对支护桩间隔距离、支护桩嵌固深度进行优化。采用优化后的施工方案可以实现对基坑地表沉降量的有效控制,提升工程整体施工质量。

锚杆静压桩在砖混结构地基基础加固中的应用

基于对锚杆静压桩技术机理的分析,讨论了其在砖混结构地基基础加固中应用的特点和优势,总结了影响其施工管理及质量控制的关键环节。结合广州某地砖混结构建筑出现不均匀沉降的案例对该技术的实际应用进行研究,对比了该建筑在采用锚杆静压桩技术加固前后沉降量以及倾斜率的变化情况,研究成果可以为该技术在地基基础加固及纠偏中的应用中提供更多的指导。

预留土和桩锚结构联合支护下基坑的力学性状

桩锚结构在基坑支护中应用广泛,但在其设计计算时往往以经验为准,存在一定的盲目性和不确定性。依托在建工程,通过数值模拟分析了预留土作用下桩锚结构设计参数的变化对基坑力学性状的影响。结果表明:基坑支护桩的最大水平位移发生在桩顶,桩底的位移非常小;基坑周边地表沉降呈槽形分布,最大沉降在距离基坑边缘5 m左右的位置;弯矩分布曲线沿桩身有2个峰值点,峰值点大概位于桩顶以下3 m和10 m处;当锚索锚固角为15°时,桩身水平位移和弯矩、基坑周边地表沉降都比较小;锚索锚固点距离桩顶越远,桩身水平位移、基坑周边地表沉降越大;当预应力大于200 kN后,桩身水平位移和弯矩、基坑周边地表沉降几乎不再减小。

已开挖深基坑地下水上涨应急状态下降水技术

考虑已开挖高水位深基坑砂卵地基透水率高,基坑内降水井成井和封井需在有水环境下施工,成井难度大,降水井封井质量直接影响到工程整体的防水效果,基坑地下水控制难度大。结合实际工程,创新采用液压潜孔钻机成井技术和遇水膨胀阻水木塞降水井复合封井技术,可克服有水作业环境施工难度大、基层砂卵石地层钻机成孔难度大、封井难度大等施工难点,降水井成井效果好、施工效率高,封井质量优、防渗漏效果好。

大角度斜拉桩结构特性研究

大角度斜拉桩支护结构可节约坑外占用空间,具有施工便捷、造价较低等优点,适用于坑外锚拉空间受限的场景。为了进一步分析其变形和受力机制,选取典型中密砂土进行单一土层数值建模,通过改变锚索角度以及开挖深度对结构受力及变形特征进行分析,结果表明:锚索角度变化对结构受力及变形影响较大,将锚索简化为水平弹性支座将产生较大的计算偏差;需要考虑轴力对桩身抗弯、抗剪承载力的提高作用以及单桩竖向承载力问题。将锚索对支护桩的约束作用考虑为斜向弹性支座,建立了更加符合实际受力状态的力学计算模型及平面杆系有限单元法实现途径,将其应用于实际工程,通过与监测数据对比,结果表明大角度斜拉桩具有良好的支护性能,提出的力学计算模型能够准确地反映该种新型结构的受力、变形特点。

锚索桩板墙在边坡加固上的应用研究

对既有支护结构的加固是有效延长结构使用寿命的一种方式。本文以某边坡加固为例,采取在原结构前设置锚索桩板墙并与墙后填土及原结构共同作用的加固方式,提出综合性边坡支护加固设计流程,包括土体沉降与滑移成因评估、加固方案设计、施工顺序设计与信息化监测等。结合工程实际,在设计阶段充分考虑边坡的地质条件、荷载特点及周围环境。现场检测验证了该加固方法的有效性。

高边坡治理中桩锚支护结构稳定性分析

文中利用数值模拟方法,对桩锚支护结构桩身弯矩、桩身剪力、桩身轴力、桩身水平位移与桩体埋深的关系进行模拟分析。结果表明,排桩桩顶的上边坡存在浅层滑移面与连通的塑性区,边坡最大位移位于边坡中下部,最大沉降量为31.5 mm,最大水平位移值为13.2 mm,边坡稳定性安全系数为1.8,满足GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》要求,即本边坡工程处于稳定状态。随着桩身的增加,排桩桩身的弯矩、轴力、剪力及水平位移均表现为先增加后降低的变化规律,最大的排桩桩身弯矩为1300 kN·m;最大的排桩桩身轴力为3460 kN;最大的排桩桩身剪力为410 kN;最大的排桩桩身水平位移为3.15mm。

紧邻桩锚结构深基坑新建深基坑的关键技术研究

随着我国生活水平的提高,高层、超高层建筑越来越多,相应地,基础埋深也越来越深、越来越复杂。但当前对相邻基坑同步施工的研究案例少之又少,因此,以深圳湾超级总部基地项目为例,通过受力体系分析,提出了针对紧邻桩锚结构深基坑新建深基坑的关键技术。首先通过在既有基坑填土反压,使得进入待建基坑支护体系失效,再进行相邻拟建基坑围护体、水平支撑及竖向支承系统施工,待相邻拟建基坑围护体系达到设计强度后,再对双方两侧土方进行开挖卸载,避开旧新基坑的相互影响关系。该技术方案既保证了原有基坑的安全,又确保新基坑顺利进行、缩短了工期,同时形成了发明专利,可为后续类似工程提供借鉴。

某浅圆仓结构差异沉降技术分析

某仓储浅圆仓出现了结构差异沉降,经过现场调研及对浅圆仓的施工、使用情况及沉降观测数据的整理分析,找出了A1仓结构基础出现较大差异沉降的原因,并结合工程实际提出有效阻止其继续发展的技术方案。证明了注浆加固和锚杆静压桩加固这两个方案在本工程中的可行性,并分析了二者优缺点。最终加固方案为锚杆静压桩加固浅圆仓基础、压密注浆处理浅圆仓基础外侧地基。

基于正交数值试验桩锚支护结构参数反分析优化

为研究桩锚支护结构设计参数对基坑稳定安全系数变化规律的影响,依托现场工程实例,采用正交数值试验分析不同桩锚支护结构设计参数对基坑稳定安全系数的影响规律,并采用回归法反分析优化桩锚支护结构设计参数。研究结果表明:基坑稳定安全系数随锚索安置倾角的增加而先增大后减小,且前期增加速率大于后期的减小速率;随着锚索锚固段长度的增加,基坑稳定安全系数增大且增大速率均逐渐减小并将最终趋于稳定值;基坑稳定安全系数随着桩底嵌固深度的增加而提高,随着桩间咬合量的增加而降低;锚固段长度和桩底嵌固深度是影响基坑稳定安全系数最显著的两个因素;最优参数选取锚索安置倾角为14.7°、锚固段长度为6.8 m、桩底嵌固深度为1.6 m、桩间咬合量为209.6 mm。

深基坑支护结构影响因素及其监测分析研究

针对深基坑工程的变形状态及规律,分析广东南部沿海城市某基坑工程现状,利用Midas FEA软件设计桩锚支护结构,以此增强结构稳定性,并对设计的桩锚支护结构进行监测。结果表明,深基坑支护结构影响因素为支护桩桩间距、桩径和预应力锚索预加力,项目的支护结构桩间距为1.20 m,桩长为18.00 m,预应力锚索预应力为200 k N时较为合理。监测结果说明基坑支护结构稳定性较好,监测方法存在可行性。

装配式深基坑桩-梁-墙-锚杆预应力围护结构施工关键技术研究

装配式深基坑桩-梁-墙-锚杆预应力围护结构施工关键技术,整体遵循“分层开挖土方,分段吊装预制构件,桩-墙-锚杆复合结构设计,交叉预应力强化连接节点,‘双排扁孔’T型钢板支撑条辅助吊装固定,‘八字形’钢支撑横跨连接”为原则,技术方案经专家论证,可行有效,以供行业参考借鉴,校企联合,共同助推我国建筑产业现代化高质量发展。