基于差分法的双排抗滑桩结构内力计算

为研究有连梁双排抗滑桩快速有效的内力计算模型,在对有连梁双排桩进行受力分析的基础上,将有连梁双排抗滑桩结构简化为在桩顶连系梁零弯矩处断开的2根单桩结构,通过对双排桩受力进行叠加得到前后排桩桩顶连梁传递的弯矩与剪力,基于有限差分法建立了有连梁双排抗滑桩受荷段、嵌固段全桩内力计算模型,进而对有连梁双排抗滑桩桩体内力进行了计算。同时,通过大型室内模型试验内力实测结果对所计算结果进行了对比验证。结果表明:(1)模型试验结果与所建计算模型得到的桩顶位移与桩身弯矩值吻合较好,说明简化计算模型具有一定的适用性;(2)二者的后排桩最大弯矩出现位置略有偏差,计算得到的最大弯矩位置更接近实际桩体破坏位置,进一步验证了全桩内力计算模型的可靠性;(3)所建有限差分计算模型避免了将受荷段与嵌固段利用连续条件进行迭代的复杂运算过程,大大提升了计算效率,为实际工程提供了一种快速高效的有连梁双排桩内力计算方法。

排桩内支撑基坑支护优化方案设计研究

结合东津沱小学教学楼基坑实际工程情况,综合分析现有文献和标准,提出了优化设计方案。该方案主要包括支护桩的桩长、桩径和桩间距的优化以及内支撑位置的优化。在内支撑位置的优化设计中,考虑了不同深度处土壤的力学特性和内支撑的施工难度,最终确定了最优的内支撑位置。通过对设计方案的力学分析和计算,证明了所设计的排桩内支撑基坑支护方案的结构稳定性和可靠性,并在实际施工中取得了良好的效果。

排桩+内支撑复合支护体系在深基坑中的应用

文中以某高层建筑基坑工程为例,对排桩+内支撑复合支护体系在深基坑中的应用进行分析。结果表明,排桩+内支撑复合支护体系整体施工效果达标,地表沉降控制在12 mm内,支撑结构变形仅5 mm,地下水位波动不超过5 m,有效解决了复杂地质条件下基坑工程的施工问题,为深基坑施工提供了高效可行的解决方案。

一种深基坑排桩支护结构内力位移矩阵分析法解答及工程应用

基于平面弹性地基梁法,采用结构力学矩阵分析法,进一步完善已往工作推导公式解答的缺陷。传统的平面桩支撑解答计算理论局限于计算支护面桩体的内力和变形,没有解决xoy水平面支撑轴力计算问题,但真三维解答推导过于复杂,通常三维模型计算依托有限元软件。与传统二维排桩支护模型相比,在以往的工作基础上,推导出考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用的支护面位移、受力矩阵解答方程组和xoy水平面计算支撑轴力计算方法,并利用FORTRAN语言编制的程序求解。依托工程实践项目分析冠梁、腰梁、支护桩、支撑位移和内力在空间效应下的变化规律并与有限元法、理正深基坑计算结果及经非线性回归处理监测数据对比分析,结果表明,考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用矩阵分析法计算出的冠梁位移具有明显的空间效应,靠近基坑角部更明显,距离坑角约1/4冠梁跨度内可以适当增加桩间距,xoy水平面坑角支撑轴力明显较中部小,与监测值能较好吻合,支撑截面和配筋计算可以针对性的优化,从而降低工程造价。冠梁、桩身位移与理正深基坑、监测数据能较好地吻合,再次验证方法的合理性与可行性,可以作为一种优化设计新方法。

某市市域铁路基坑支护设计案例分析

开展基坑支护既要考虑支挡岩土体,又要形成有效的止水帷幕。某地下基坑支护工程采用钻孔灌注排桩+两道钢筋砼内支撑,在被动区采用三轴水泥搅拌桩加固土体的支护体系,对该基坑计算参数和施工要点进行分析,为类似基坑工程提供参考,进一步提高基坑发展水平。

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。

不同地面附加荷载作用下桩加支撑基坑支护特性研究

为研究不同地面附加荷载作用下对桩加内支撑基坑支护结构的影响,以南京某工程为例,采用增量法结合弹性地基梁法的计算模型,分析了在各种附加荷载作用情况下,支撑轴力、支护桩位移和地面沉降的变化情况。结果表明:支撑轴力,支护桩最大位移和坑边地面最大沉降均与附加荷载大小呈正相关变化。附加荷载对基坑支护结构的影响存在有效影响点,反之对基坑支护结构不再产生影响。附加荷载的距离和深度对第一道支撑轴力的主要影响在1.0H之内(H-基坑挖深);附加荷载的距离和深度对第二道支撑轴力和桩身最大水平位移的主要影响在1.5H之内;附加荷载作用宽度对支护结构的主要影响在1.0H之内,最大地面沉降的有效影响点随着附加荷载的增大逐渐外移。

某老年医学中心大楼基坑设计

某老年医学中心大楼基坑,周边环境复杂,坑顶还存在毛石挡土墙、市政道路、安置房等建筑物,且离邕江直线距离约250 m。原设计采用排桩+水平内支撑方案,后为降低造价,通过协调用地边界使用条件,进行了多方案比选,分析了各自方案的优缺点和造价情况,最终采用排桩+竖向斜撑及排桩+锚索、排桩+水平角支撑等多形式组合的支护方式,介绍了该基坑方案的具体设计和施工应用情况以及关键部位的处理。设计完工后对基坑及其周边环境进行监测,监测结果显示各项数据均在允许范围内,基坑也未出现险情,实践证明,该支护方案成功达到预期目标。

h型双排桩在陡坡地形道路扩建中的应用分析

以某高陡边坡道路为研究对象,根据地质地形条件提出了道路扩建及相应的支挡方案,并利用有限元软件模拟分析了h型双排桩在路基支挡中的应用效果。分析结果表明:路面最大沉降为20 mm,桩顶最大水平位移为12.7 mm,前排桩和后排桩最大弯矩分别为470 kN·m和1808 kN·m,路基边坡的安全稳定性系数为1.5,满足规范设计要求。

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。

双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用

预应力高强砼管桩(PHC管桩)常用于桩基工程中,由于其具有施工快、造价低等特点,近年来也逐渐用于基坑支护工程中。双排桩是一种空间桁架结构,刚度大,控制变形能力强,可以不设内撑,挖土方便,常用桩型为钻孔灌注桩。双排高强预应力砼管桩是一种新型的基坑围护结构,可以充分发挥高强预应力砼管桩和双排桩的优点。本文结合溧阳文化公园及数码广场基坑工程实例,介绍了双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用。

排桩-内支撑深基坑支护体系的等效转换与简化计算

针对目前排桩-内支撑深基坑支护结构简化计算中的桩与内支撑位移不协调问题,提出将排桩-内支撑-土压力空间体系转换为桩弹簧支座-内支撑-等效结点荷载"等价平面体系",并通过渐进算法解决多层内支撑体系空间耦合问题的简化计算新方法。新方法能在满足桩-内支撑位移协调前提下将空间结构问题转化为平面问题计算,主要计算依据与空间计算模型相同,算例表明,新方法与空间有限元计算结果符合良好,计算精确可靠,简单易行。

深基坑带撑双排桩支护结构有限元分析

针对实际基坑工程的带撑双排桩支护结构,建立有限元分析模型,土体采用D-P弹塑性本构模型,通过数值模拟研究这类基坑的变形和土压力分布规律,并与实测数据进行对比,最后分析后排桩长度、后排桩间距、前后排桩的排距、联系梁刚度、支撑刚度等因素的影响。分析结果表明,带撑双排桩支护结构中后排桩位移明显小于前排桩,且前后排桩的排距和支撑刚度对此类支护结构性状的影响比较显著。

深圳地区基坑工程30年发展综述

深圳基坑支护技术的发展可分为无意识应用、多种技术初始应用、土钉墙时代及各种技术理性应用4个阶段,目前为第四阶段。基坑具有多、深、大、密、近、复杂等特点。各种支护技术中,土钉墙约占50%,排桩约40%,其它10%,其中地下连续墙不太适合在深圳地区应用,排桩后撑法值得关注。地下水的治理也经历了从弱到强的过程。由于易产生较严重的环境效应及占用红线外地下空间等原因,土钉、锚杆等受拉构件的应用将进一步下降,内支撑、逆作等方法的应用将越来越多。

某深大基坑支护设计方案选型分析

随着工程建设的大力发展,地下室开挖逐步向深大方向发展,且周边环境条件越来越复杂.就一工程实例,详细进行了深大基坑支护的选型分析.该基坑临近已运营地铁、拟建地铁、大型住宅小区、已有办公大楼、市政道路等,周边环境条件极为复杂;基坑周长约1 000 m,开挖深度16.0～20.0 m,属于典型的深大基坑.经多方案综合分析比较,最后确定该基坑采用排桩+内支撑、排桩+锚索、排桩+钢斜撑、喷锚等多种支护型式.并根据现场监测数据、周边环境条件改变等随时调整设计方案,设计配合贯穿整个施工过程.该基坑分块施工,前后工期持续三年,经历两次延期,整个施工过程未发生实质性安全事故,达到了支护效果,可为同类工程建设提供参考.

长条形基坑带顶部支撑排桩支护体系空间变形研究

以长条形基坑常用的带顶部支撑排桩支护体系为研究对象,同时考虑冠梁的影响,建立单元支护体系的能量计算式,利用最小势能原理,推导出单元支护结构中连接支撑的排桩底部位移和冠梁中部位移,由此得出整个支护体系变形表达式,并分析了主要参数对位移的影响。最后利用实际工程加以验证。

埋入式双排桩—土体系桩间内力分配的模拟

采用有限元法研究了考虑桩土相互作用的双排桩的内力分配。计算了滑坡推力在两排桩之间的分布,通过桩—土共同作用模型得到了两排桩的弯矩和剪力,并分析了双排桩排距对桩身内力的影响。由此得到双排桩设计的一些有益结论。工程算例表明,采用有限元法计算双排抗滑桩的内力是可行的,增大了设计的合理性。

考虑土拱效应的双排抗滑桩桩侧土压力计算

分析了双排抗滑桩结构承载的最不利状态。首先考虑纵向桩间土拱成拱机理,利用土拱抛物线拱轴线的几何特征及拱脚处的力平衡及应力状态,导出作用于双排桩桩侧的坡体土压力分布;然后针对双排抗滑桩桩间土体有限边界特点,通过对桩间土不同区域分别采用薄层单元法对土压力的分布模式进行求解,导得桩间土作用于双排抗滑桩桩侧土压力分布,由此得出了最不利受力状态下双排抗滑桩桩侧土压力计算方法。将其应用于双排抗滑桩内力分析计算,得出了双排桩桩身内力计算的有限差分算法。试验数据对比表明,该方法计算结果与实测数据较为接近,可供双排桩设计参考。

一类双排桩支护结构内力计算

由于支护空间受到限制等原因,一类双排桩支护型式设计为前后排桩之间没有土体,形成只有后排桩挡土的空间门架式结构,国内外目前尚无此类双排桩支护结构内力计算方法。针对这类双排桩,把前后排桩看作是竖放的弹性地基梁,用土弹簧模拟基坑开挖面以下的土抗力,根据弹性地基梁的挠曲微分方程对双排桩进行分段,建立各自的内力方程。利用幂级数法结合桩端边界条件求出开挖面以下桩身的内力及变形,然后由连系梁中间截面的变形协调条件,建立力法方程,求解出连系梁中间截面的内力,进而求出前后排桩各截面的内力。结合工程实例对这一类型式的双排桩支护结构进行计算并与实测值作对比分析,提出对这一类双排桩支护结构设计有参考价值的建议。

无支撑双排桩支护体系在大型车库深基坑支护中的应用

天津犀地项目地下车库基坑深约9 m,最小跨度为120 m,且地下室轮廓不规则,采用带支撑支护方案有较大难度。设计采用无支撑的双排桩支护体系,可为土方开挖和地下室施工创造便利条件。介绍了双排桩支护方案设计及施工过程中出现的问题,对监测结果进行了分析与总结。