基坑双排管桩与盖板接头开裂原因分析及优化研究

珠江三角洲某双排管桩基坑支护结构,在基坑开挖过程中发现盖板出现沿基坑边线方向开展的裂缝。为深入研究基坑开挖后双排管桩与盖板相互影响的受力特性、开裂原因及裂缝控制措施,本文采用ABAQUS有限元软件对该工程进行数值模拟计算,并根据不同荷载工况,分析管桩与盖板连接处的应力分布和变化的规律,探讨盖板开裂的原因,提出合理控制盖板开裂的改良措施。研究结果表明:盖板中严重受拉区域主要分布在前排桩前表面与盖板连接处和前排桩上方的盖板上表面,受拉应力最大值始终位于前排桩前表面与盖板连接处,内部钢筋较大应力值主要分布在后排桩;盖板开裂的直接原因在于前排管桩发生较大变形,由节点连接处传递变形挤压盖板;通过调整管桩桩顶锚入盖板深度与采用暗梁钢筋布置两项改良措施,可起到有效降低应力、控制裂缝的作用。

临渠深基坑新型双排桩支护结构力学性能研究

文中聚焦泉州市丰泽区东海街道临渠深基坑工程,针对新型双排桩支护结构的力学性能进行了系统的探讨与分析。针对该工程双排桩在分步开挖中位移与受力状况的分析,揭示了复杂地质条件和不同开挖阶段下,支护结构的响应行为,为深基坑工程的设计与施工提供了理论依据与实践指导。

建筑深基坑与紧邻道路高边坡一体化支护研究

以重庆市某工程案例为依托,对建筑深基坑紧邻道路高边坡时的一体化支护方案进行研究。采用有限元软件Midas GTS NX模拟双排桩及单排桩的施工过程,预测计算其位移及内力;采用理正岩土软件对扶壁式挡墙所在的边坡整体稳定性进行验算,并从结构变形、施工难度、工程造价、对坡顶构筑物影响等方面比较了4种一体化支护方案的优缺点,分析了不同方案所适用的工况。研究结果可为其他类似工程提供有益的参考。

全地下空间枢纽深基坑支护结构变形特征控制

雄安小里站交通枢纽超大深基坑工程,长1.05 km,深达28 m,具有富水地层、复杂地质等工程特点,属复杂超大深基坑工程,安全风险等级高。为保证基坑在开挖施工阶段安全稳定,依托雄安小里站交通枢纽超大深基坑工程,研究采用数值模拟方法,围绕双排桩施工方法与加固措施,设计3种不同的模拟方案,探讨在不同支护加固方案下,基坑整体的受力变形特征。模拟结果显示:运用“双排桩+桩前基底局部加固”支护方案,增强了双排桩支护结构的刚度,同时较好地控制了桩体水平位移,使桩顶水平位移减少48%。实测数据验证表明:基坑双排桩支护优化方案及相应的加固处理措施能有效加固优化类似深基坑,保障了基坑工程安全施工。

双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构数值研究

针对重力式挡墙无法满足错综复杂场地支护需要的问题,提出一种双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的新型支挡结构,依托青岛某高填方边坡工程项目,基于数值模拟软件FLAC^(3D)分别建立了锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙和双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的边坡支护数值模型。并对该边坡在两种支护结构下的安全稳定系数、挡墙位移及桩板墙弯矩受力情况进行对比分析。数据表明:采用锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.6、0.261 m及593 kN·m;而采用双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.9、0.225 6 m、269.3 kN·m。双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构具有更好的安全性及抗变形能力。随后对双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构的设计参数进行研究,发现随着桩长、桩径增大,支护结构具有更强的抗横向变形能力。

富水软弱地层双排桩深基坑力学特性研究

以某深基坑工程实例为依托,通过双排桩-锚杆支护体系受力特性的现场试验,研究了不同开挖工况下双排桩桩身内力、桩顶位移、土压力、土体深层位移、锚杆内力等变化规律,为双排桩-锚杆支护结构的设计提供参考依据。基于现场工况,建立了双排桩-锚杆支护结构的三维有限元模型,分析了双排桩-锚杆支护结构的力学响应规律。结果表明:桩顶位移和土体深层位移均远小于规范限制位移,对于黄河冲积地层下的深大基坑工程,双排桩-锚杆支护结构具有较好的支护效果;在设置锚杆的状况下,前排桩的弯矩呈S形,后排桩的弯矩呈抛物线形;桩后土压力受开挖深度和时间效应的共同影响显著。

砂土地基钢格构斜向支撑桩基坑支护实例分析

本文以杭州市塘栖镇某基坑为例,基坑开挖范围内以粉砂性土为主,基坑采用PC工法组合钢管桩或拉森钢板桩作为围护体,局部降板区域采用斜向支撑桩。斜向支撑桩预施工解决了常规斜支撑土方二次开挖和底板二次浇筑的问题,可大大节省工期。同时相对于水平支撑可创造大量坑内施工空间,减少钢筋混凝土用量,降低工程造价。但是本工艺处于发展阶段,在实际项目中应用较少,此工艺依据的设计机理及施工可靠性尚不明确。本文结合工程实例,分别从斜向支撑桩的施工参数、斜向支撑桩节点、施工工艺、实际施工过程中存在的问题等多方面进行阐述。通过启明星深基坑软件计算和Plaxis二维数值模拟,并结合基坑监测数据验证斜向支撑桩在砂土地基中的可靠性。斜向支撑桩的使用可为类似砂土地基基坑设计、施工提供参考。

双排型钢等厚水泥土墙在深大基坑中的应用分析

以中冶39大街项目为例,介绍双排型钢等厚度水泥土搅拌墙在武汉地区深大基坑中的应用。本项目基坑面积约52145m2,普遍挖深7.15~7.45m,周边环境复杂,软弱土层深厚,地下水量充沛,工期极其紧张。针对项目特点,基坑普遍采用双排型钢等厚度水泥土搅拌墙的围护形式。分别采用规范方法和有限元法预测双排桩围护与单排桩+支撑围护的侧向位移。计算结果表明,基坑工程完成时,双排桩围护的侧移-深度曲线呈“弯剪型”,单排桩+支撑围护的侧移-深度曲线呈“弯曲型”,两种围护形式的最大侧移均发生在桩顶处,双排桩围护的最大侧移明显小于单排桩+支撑,而在坑底附近两者侧移大致相当,两种围护形式的侧移均满足规范要求。现场监测数据与理论计算结果吻合,印证了预测方法的有效性。最终基坑工程在汛期前完工,总工期仅约六个月。

基于变形控制的某双排钢板桩围堰结构设计优化

为保证双排钢板桩围堰的结构安全并控制其用水面积,采用单因素敏感性分析方法研究了多项设计参数对围堰变形的影响,并通过PLAXIS软件进行二维、三维有限元模型计算。结果表明,拉杆标高、拉杆张紧力、钢板桩抗弯刚度对围堰入土段变形的影响较小;与堰体自身宽度相比,围堰变形受到内侧压脚宽度的影响更大,应尽量增加内侧压脚宽度;外侧板桩入土深度对围堰变形无明显影响,可适当减小外侧板桩入土深度、增加内侧板桩入土深度;横隔结构对控制堰体变形的效果不明显,可采取其他措施以加强内外板桩连接。研究思路和计算结果可为类似工程钢围堰结构设计优化提供参考。

基于ABAQUS的某高填方边坡双排桩挡土墙结构有限元计算方法

双排桩侧向刚度大、承载力高,适用于深基坑和高填方边坡,顶部和扶壁式挡墙结合,外形美观。但已有的研究成果和分析方法尚不能完全满足实际工程应用。本文基于ABAQUS有限元软件,介绍了某高填方永久边坡工程中双排桩+扶壁式挡土墙设计方案和计算分析方法,该方法全面考虑了土的实际应力状态、塑性变形、桩土相互作用、土压力实际分布状态等。将有限元计算结果与利用规范方法计算结果进行对比,结果表明:按现行规范计算的排桩内力结果偏小,冠梁和联系梁的内力计算结果偏大;由前后排桩轴力承担的整体弯矩较大,双排桩通过冠梁、联系梁形成整体刚架共同抵抗土压力。冠梁和联系梁是保证双排桩联合受力的关键。

双排钢板桩围堰支护结构参数优化及稳定性验算

双排钢板桩围堰具有稳定性较好、止水性能强等优点,广泛应用于水利工程。为研究围堰支护结构的优化设计,以竺山湖隧道施工现场围堰为实例,在满足稳定性要求的前提下,对施工现场的双排土芯钢板桩围堰参数进行优化,利用三维数值模拟软件PLAXIS 3D建立施工现场的三维模型,分析钢板桩在不同水位、不同桩间距下的变形情况,并进行稳定性验算,进而得出最佳参数。结果表明:(1)随着围堰水位升高,钢板桩呈现中间“鼓肚”减小、顶部位移有所增大的变化特征;(2)为提高工程经济效益,建议桩间距减小至4.5 m,此时水平位移与桩间距6 m相近,“鼓肚”现象及钢拉杆所在高程的弯矩相应有所减小,稳定性满足要求。

一种新型双排桩挡土墙

针对传统双排桩挡土墙顶部连梁不能满足道路横向较大高差需求的问题,以实际工程为例,设计了一种用于河岸护坡的新型双排桩挡土墙,将悬臂式挡墙和双排桩挡墙结合,能够满足墙顶高差变化的需求;通过线弹性基床系数法(m法)和有限元法的对比,验证了m法对该挡土墙有效性。

格构式双排桩板墙台地支护体系变形与受力特性分析

黄土丘陵地区多台地之间采用格构式双排桩板墙的支护形式,目前对这类支护结构的研究较少,以河南巩义某工程的此类支护结构为例,基于Mohr-Coulomb弹塑性本构模型、土压力及有限元理论,利用ABAQUS建立了台地边坡在回填土工况下的格构式双排桩板墙支护体系的三维有限元模型,进一步对比分析了多种工况下回填土对台地支护体系受力及变形特性的影响,并重点分析了支护结构的应力分布及变形特性,依据其他支护类型及土压力理论进行了对比分析。研究结果表明:①地上支护结构水平位移呈线性分布,地下结构水平位移在桩顶附近变化幅度最大;②格构式双排桩板墙面板所受土侧压力随深度呈“S”形分布;③填方区域最大沉降随支挡结构的距离增大而减小;④结构的最大应力集中点在外排灌注桩桩顶位置。研究成果能为丘陵地区的高填方边坡防治方案提供参考,也可为格构式双排桩板墙整体破坏机理的深入研究提供参考。

深基坑双排桩式围护结构支护施工技术研究

双排桩式围护结构常应用于周边环境复杂且场地狭小的深基坑项目,而围护结构变形是深基坑常发的事故,因此,研究深基坑双排桩式围护结构支护施工技术尤为必要。文中设计了一种梅花式双排桩式围护结构,按照设计要求采用旋挖钻机钻进成孔,在钻孔内灌注混凝土浆液冷凝成桩,完成深基坑双排桩式围护结构支护施工。结果表明,双排桩式围护结构水平侧移最大值为15.31mm,未超过设计预警值,支护效果良好。

双排桩支护在某水利基坑中的应用

某水闸基坑采用双排桩支护,通过支护结构的内力、位移分析计算对MIDAS/GTS程序和理正双排桩程序进行了对比,在计算模型基本相同的情况下计算结果有较好的一致性;采用理正双排桩程序对基坑支护断面的内力、位移及前后排桩不同土压力分担系数进行了比较分析,并对分担系数影响支护结构的内力、位移的原因进行了分析;最后对支护结构的位移进行了严密的监测,对双排桩的位移特性有了初步了解,对双排桩支护设计有较好的参考价值。

双排桩支护结构在软土基坑工程中的应用分析

通过汕头软土地区基坑工程的实际情况调查,比较分析双排桩支护结构的特点及应用情况。以一典型基坑工程为背景,分析双排桩支护结构与施工过程相结合对控制基坑工程变形的作用。为进一步了解各种因素对双排桩支护结构的影响,应用Plaxis有限元分析软件对该工程支护结构的受力和变形进行数值分析。结果表明,双排桩结构有一定的刚度,如果与施工方案相结合,能最大程度的控制基坑工程变形。连梁的刚度、排距是影响双排桩结构性能的关键因素,可根据实际工程情况适当选择。

双排桩支护结构的计算方法研究及工程应用

总结了目前基于弹性土抗力法的双排桩支护结构常用计算模型,分别编制了平面杆系有限差分法计算程序,介绍了双排桩支护结构在某实际工程中的应用,比较了这些模型之间计算结果的差异。通过与实测数据的对比,提出了较为合理的模型,并对双排桩支护结构的诸多影响因素进行了计算分析,所得结论对双排桩支护结构的优化设计具有参考价值。

加锚双排桩与“吊脚桩”基坑支护结构数值分析

加锚双排桩与"吊脚桩"是两种特殊的基坑支护结构,在设计与施工中的经验较少,因此,在此类基坑支护方案的设计与施工中,对其进行变形及安全稳定性分析极其重要。采用平面应变有限元法结合实际工程分析了两种基坑支护结构的变形及稳定特性。对双排桩,选择排距和桩体刚度两个主要的影响因素进行分析,提出了合理的排距与刚度大小;对"吊脚桩"则选择不同预留岩肩宽度与桩体嵌岩深度进行模拟分析,讨论桩体位移和弯矩的变化规律,从而提出合理的设计参数;并利用强度折减法分析了两种结构的安全性,从而为设计和施工提供参考依据。

深基坑开挖中双排桩支护的数值模拟及性状

为研究深基坑开挖中双排桩支护结构的内力和变形规律，结合实际工程，建立双排桩、预应力锚杆联合支护体系的数值计算模型，对不同开挖过程中桩一土相互作用机理、支护结构内力、变形和土压力分布特征进行研究，讨论排距、桩长和冠梁刚度等参数对基坑稳定性的影响。研究结果表明：锚杆作用部位桩身将产生较大的反向弯矩，基坑监测时应重点关注；当排距为（3-4）战其中d为桩的直径），桩长约为开挖深度的1．7倍时，双排桩结构将发挥较好的支护效果；适当增加冠梁刚度将有效地协调前后排桩，减小土体侧向位移。

土岩组合双排吊脚桩桩锚支护基坑变形数值分析

随着基坑开挖方式、深度及工程地质状况的不同,出现了很多特殊形式的深基坑支护结构。在土岩二元结构地层条件下,双排吊脚桩桩锚支护方式的设计与施工经验很少。针对这种支护方式的设计与施工,以青岛市凯悦深基坑为例,对其进行变形及安全稳定性分析,利用Plaxis有限元软件模拟基坑开挖过程,并结合现场监测资料进行对比分析。结果表明:双排吊脚桩桩锚支护体系具有较大刚度,能够有效控制基坑变形及桩体位移,基坑位移主要发生在土体深度范围内。研究可以为此类支护结构设计的优化提供理论依据。