桩撑式支护基坑通用弹性地基梁分析法

弹性地基梁法常用于模拟分析桩撑(锚)式支护基坑在开挖、设撑等施工工况中变形和受力的变化。目前利用该方法对某工况基坑分析时,首先要将整个支护桩在支撑处划分为若干个桩段,然后利用相邻桩段交界处的位移连续条件和受力平衡条件,推导出相应的待定参数方程,之后再利用求出的待定参数分析支护体系(基坑)的变形和受力。由于不同施工工况对应的支撑数和桩段数不同,因此该方法必须根据不同工况重新推导各自的参数方程,从而导致计算过程繁杂,难以形成通用计算公式和方法,也不易编程等问题。通过将支撑与桩段归纳为3种基本连接形式(即支撑分别相连于桩顶、相邻两桩段之间和坑底),本文建立了相邻两个桩段间待定参数的递推公式,进而推导出了适用于内支撑和锚索支撑形式、任意支撑道数、开挖或设撑工况的通用待定参数方程。该方程仅含4个参数,远少于现有方法且易于求解。文中算例结果验证了本文方法的合理性和可行性。

复杂地层明挖地铁车站基坑施工稳定性数值模拟研究

地铁车站基坑开挖是一种应力卸荷过程,会引起支护结构及场地等的发生水平或竖向变形,所以基坑稳定性显的尤为重要。以青岛地铁2号线合川路车站为工程背景研究明挖基坑的稳定性,基于有限元分析软件,采用摩尔-库伦本构模型,考虑实际场地条件、开挖及支护过程等,建立三维数值分析模型;研究基坑分层开挖-支护过程中桩体水平位移和地表竖向位移演化规律,分析施工过程中桩+内支撑体系的受力及变形特征,并对数值计算结果与监测数据进行对比分析,得出数值模拟结果与现场实测结果基本一致,可为青岛地区类似工程提供参考经验。

大型市政工程深基坑支护设计优化与应用研究

市政工程深基坑支护设计优化多偏重于缩减构件尺寸和数量等直接成本,而忽视缩短工期带来的间接效益。以湖北省武汉市黄孝河CSO调蓄及强化处理设施深基坑项目为背景,详细阐明了从结构平面、支护体系、支撑体系和降排水等方面的优化思路,打破了传统“流程式”的设计思路,为深基坑支护创造敞开式作业条件,以便各专业施工作业,可从多维度节省工期,其产生的经济效益、社会效益和环境效益显著。

高灵敏度淤泥质土水平支撑对钢板桩基坑稳定性影响研究

以灌云四队102.5 MW陆上风电场项目为研究对象,通过实测及数值模拟,研究水平支撑对钢板桩基坑稳定性的影响。结果表明,对于高灵敏度淤泥质土,当仅设置钢板桩作为基坑围护方案时,钢板桩顶部变形及弯矩均较大,桩身进入塑性,无法保证基坑的稳定性。而当钢板桩顶部设置水平腰梁及斜撑后,钢板桩顶部变形及桩身变形均较小,钢板桩处于弹性阶段,基坑处于稳定状态。说明对于高灵敏度淤泥质软土地区,设置水平支撑可保证钢板桩基坑的稳定性。将有限元计算结果与实测桩顶变形值相对比,发现有限元结果比实测结果约偏大10%。

同步同心旋喷式复合斜撑桩周边底板开裂原因初步分析及预防措施

结合宁波滨海软土地区典型同步同心旋喷式复合斜桩支撑项目的各种底板裂缝情况,分析了复合斜撑桩周边底板出现裂缝的初步原因,并提出了多种预防措施,上述措施在后续项目实践中取得了良好效果,可供今后同类项目设计及施工借鉴。

桩撑和桩锚组合支护在深基坑工程中的应用

本文以某深基坑为例,介绍了桩撑与桩锚组合支护形式在深基坑工程中的设计与应用。实施结果和监测数据表明,该支护方案达到了预期的支护效果,对基坑的变形控制,满足安全、经济和工期要求,为以后类似基坑支护工程提供参考。

非对称基坑永久性混凝土内支撑截面选型计算研究

结合工程实例,对选用抗滑桩加内支撑方式支护的非对称荷载基坑进行了基于有限元建模分析,选择不同内支撑截面尺寸进行计算,针对计算结果,分析不同截面尺寸内支撑自身内力以及与所支撑抗滑桩内力变化情况以及影响,以期为类似工程提供参考。

双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖在大型深基坑中的应用研究

结合背景工程实例,采用双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖的基坑支护方案,对围护方案选型、施工关键技术以及基坑变形监测情况进行分析与总结,在有效缩短基坑施工时间的基础上,降低了工程造价,可为类似工程施工提供借鉴。

不平衡高差场地条件下软土基坑对撑支护设计分析

为了研究不平衡高差场地下软土基坑对撑支护方案,以珠海地区典型软土基坑为研究背景,利用Midas GTSNX有限元数值分析软件,针对3种支护方案进行数值模拟分析,得出了适合不平衡高差场的支护设计要点。研究表明:高差较大的软土基坑两侧土压力不平衡,对撑支护条件下深侧基坑向坑内位移较大,并可以引起浅侧基坑向坑外位移;坑内加固+桩外主动土加固的支护形式对基坑变形有明显抑制作用,若配合浅侧先挖的施工措施,对进一步控制基坑变形更有利;采用有限元数值分析软件进行不同支护方案的决策选型具有可行性。

全钢结构基坑支护若干问题分析

为分析采用全钢结构基坑支护设计与施工的技术特点,文章以南京某基坑工程的设计和实施为背景,对钢板桩与钢围檩连接、钢立柱与钢支撑连接以及钢立柱止水等技术措施做了较为详细的介绍,并对比分析了基坑水平位移计算和实测情况。结果表明:计算和实测的基坑水平位移变化趋势基本一致,且开挖至坑底时实测的水平位移值略小于计算值,而拆除支撑时实测的水平位移值明显大于计算值,但整个基坑处于安全状态,常见问题的技术处理措施在工程实践中取得了较好的效果。

前撑式注浆钢管桩技术在基坑工程中的应用研究

以上海浦东新区某项目为例,研究前撑式抗压注浆钢管桩支护技术在超大浅基坑工程中的应用,以及目前存在的问题。通过对设计方案、现场施工工艺以及监测数据分析,前撑式抗压注浆钢管桩代替了原混凝土或钢内撑方法,极大地减少了内支撑的成本支出,大幅度提高了挖土效率,节省了工期,并指出当前仍然存在钢管支撑轴力不足、钢管桩插入比较大等问题。该方法的提出为今后“双碳”环境下的超大浅基坑工程提供新的设计思路,具有重要的推广意义。

前撑注浆钢管桩在地下两层基坑工程中的应用

以上海青浦某工程项目为例,通过对比规范法计算结果、数值模拟计算结果及现场实测结果,验证了前撑注浆钢管支护形式在地下两层基坑中应用的安全性和可行性。通过与常规支撑体系的对比,说明了前撑注浆钢管在地下两层基坑中可以大大节省工期和造价,为今后类似基坑工程的设计和施工提供参考和借鉴。

型钢斜前撑在基坑加固工程中的应用

某一层地下室基坑,原支护形式为悬臂灌注桩,在支护结构施工完成后,由于外部条件变化,保护要求和基坑安全等级提高。为解决后续施工中的变形控制问题,采用了型钢斜前撑对原支护进行加固,即在斜向高压旋喷桩中插入H型钢,端部进入持力层,顶部通过外包混凝土牛腿与冠梁形成受力整体,并采用弧形钢板对中支架,以确保型钢斜前撑的可靠性,从而实现基坑安全与稳定。监测结果表明,型钢斜前撑施工效果显著,各项监测指标均满足规范和权属单位要求,且其施工过程便捷,均采用传统工艺,便于操作,可为类似工程提供参考。

SMW工法桩在垂直开挖导流明渠中的应用

导流明渠作为水利工程施工期的重要泄水通道,是保证施工期洪水宣泄及安全度汛的关键。以某工程导流明渠基坑支护方案为例,针对该地区深厚软土地基上开挖导流明渠所采用的SMW工法桩结合钢管内撑的支护方案进行了总结和分析,该方案具有很强的适应性和经济性,对类似的软土地基基坑支护工程有一定的借鉴意义。

相邻基坑同步施工对围护结构受力变形的影响实例研究

相邻深基坑同步开挖施工对围护结构体系受力和变形的影响尚不明确。通过对同步施工的某建筑物深大基坑与相邻地铁车站基坑进行监测,对比分析了相邻部位和非相邻部位围护结构顶部位移、水平支撑轴力、深层土体水平位移、地表沉降以及地下水位等的变化。监测结果表明:(1)当车站基坑开挖深度较浅时,建筑基坑相邻部位桩因两侧土压不平衡导致桩顶向坑外侧移而竖向位移出现“上浮”现象,但是,当车站基坑开挖深度超过建筑基坑深度时,建筑基坑相邻部位桩桩顶水平位移转向坑内加剧发展而竖向位移出现“回落”现象;(2)受邻近基坑卸载影响,建筑基坑水平支撑轴力将减小;(3)两基坑间地表沉降大于非相邻部位,且地表沉降变化与桩顶位移和地下水位变化相关联;(4)相邻部位基坑壁深层土体水平位移有向坑外变形的趋势。

桩锚式支护桩内力和变形测试研究

为了研究桩锚式支护桩的内力和变形特性,对桩身钢筋应力和圈梁的侧向位移进行了监测,得到了桩身的弯矩分布图和侧向位移分布图。监测结果表明:随着开挖深度的增加,基坑内侧的最大弯矩逐渐增大,而且其作用位置向下偏移;设置锚杆改变了桩身弯矩的分布特征,最大弯矩的数值减小,其作用点位置下移,桩身的侧向位移显著减小;基坑开挖过程中基坑开挖的空间效应显著,基坑测试段中部的桩身弯矩较其他部位桩身的弯矩值大,且支护段中部的侧向位移最大;基坑开挖至基底后,桩身负弯矩的最大值发生在坑底内侧附近,本次测试结果可为桩锚支护结构的设计提供可靠的依据。

基坑开挖时邻近桩基性状的数值分析

基坑开挖时尤为关注的问题是土体侧向移动对邻近桩基的不利影响,土体的侧向移动使邻近桩基产生侧向位移和附加应力及弯矩,甚至可能使上部建筑物功能失效。采用土工有限元软件Plaxis 8.2对内支撑排桩支护基坑开挖过程进行数值模拟,分析了基坑开挖时对邻近桩基的各种影响因素,包括单排桩、双排桩在不同开挖深度、支护桩的刚度、桩基刚度、桩基距基坑开挖面距离、桩身的约束和桩长条件下桩身水平位移和弯矩的变化特性。

桩锚支护结构内力和变形试验分析

桩锚支护正得到越来越多的应用,其理论尚欠完善,通过对护坡桩钢筋应力和水平位移动态测试数据的分析,得出了内力与变形分布规律;从钢筋受力和截面曲率两个途径,推导了两种护坡桩弯矩反算方法,并与m法和等值梁法进行了比较。结果表明桩身弯矩分布基本相同,数值差异很大,m法计算的弯矩最大,实测数据得到弯矩最小,传统的设计方法具有优化空间,理论上可节省一半的钢筋量,接近中和轴配筋越少。

考虑位移的土压力理论在支护桩受力分析中的应用

针对支护桩所受土反力与土体位移呈非线性关系的问题,通过引入梅国雄提出的考虑位移的土压力计算方法,将计算方法中的土压力代换单桩挠曲四阶微分方程中的土反力,得到一个四阶变系数非齐次非线性常微分方程;然后根据支护桩位于基坑底面上、下所处受力状态的差异和桩顶的初值条件,采用泰勒级数解法求出支护桩任意深度处的挠度解析解;再根据桩体的挠度计算出桩周土体的位移量,并得到桩周土反力的计算式;由此便可计算桩身任意深度以及该深度截面上任意点处的受力情况,使得问题的求解更简捷。最后还给出了计算实例来验证所采用的方法以及所推导出的公式的正确性。

兰州市某深基坑支护设计及监测研究分析

以兰州市庙滩子某一深基坑工程为背景,论述了排桩预应力锚杆在深基坑工程中的设计要点,同时对施工过程中桩顶及桩身位移进行了实时监测,并且利用有限元软件PLAXIS,采用HSS土体本构模型对此工程进行了数值验证。监测及数值模拟分析表明:采用排桩预应力锚杆支护,深基坑的开挖对邻近建筑物影响很小,此支护形式能够有效的限制基坑的侧向位移,同时数值模拟结果与监测数据基本吻合,表明HSS土体本构模型较适合含有卵石、泥岩地质条件下的数值分析。