考虑围护结构强度折减的基坑坑底隆起稳定分析

基坑坑底隆起稳定验算是基坑设计最重要的问题之一,坑底隆起失稳破坏伴随着土体和围护结构失效.然而目前基坑稳定常用的分析方法,强度折减有限元法,在已有研究和实践中却仅折减土体强度,未对围护结构强度进行折减,这与强度折减法的计算理念不统一,且与实际基坑的破坏模式有一定差异.因此本文提出同时折减土体抗剪强度和围护结构抗弯强度的强度折减有限元法.进而通过建立大量的数值模型,对比了考虑与不考虑围护结构抗弯强度折减的计算结果,并与圆弧滑动法进行了对比分析.最后基于实际工程案例分析了新方法的应用效果.分析结果表明,不折减围护结构抗弯强度将高估基坑的坑底抗隆起稳定安全水平,验证了采用强度折减有限元法时同时折减土体强度和围护结构抗弯强度的必要性.     

500kV地下变电站基坑围护结构抗震影响因素

以上海世博会500 kV地下变电站基坑围护结构为例,运用三维快速拉格朗日程序FLAC3D进行建模计算,研究了一些对基坑围护结构以及周围土体抗震稳定性有较大影响的因素:基坑周围土体性质、围护结构材料性质、地震波的峰值加速度以及地震波的卓越频率。结果表明:基坑的振动变形受周围土体的约束,土体的性质越好,约束作用越明显,振动变形越小;基坑的存在对周围土体的震动特性影响也很小。基坑围护结构的强度对基坑整体振动变形有影响,但是影响作用不明显;围护结构内力值随围护结构材料强度增大而增大,抵抗破坏的能力同样也随之增强。同一地震波若放大其峰值加速度,则使其能量放大,基坑的振动变形也随之变大,然而其内力值变化不明显。基坑在周围土体的约束下,没有表现出相应的自振特性。所得出的结论可以为类似圆形深基坑抗震设计提供参考。     

基坑边坡稳定性计算方法的探讨

施工开挖对土体产生卸载作用,坑壁及坑底土体的应力状态和应力路径发生变化.就基坑边坡整体滑动稳定性计算所采用的圆弧法提出问题,根据卸载土体的不同状况设计二组快剪试验方案,并对其加载、卸载过程的强度特征进行试验研究.试验结果表明,土体的卸载强度与加载强度存在差异性,为完善基坑边坡稳定计算方法提供依据.     

基于显微镜示踪技术的基坑土体变形规律试验研究

掌握并控制基坑土体的位移变形规律在其设计与施工中占据重要的地位,现场监测及室内模型试验是研究这一规律的重要途径.采用改制的读数坐标显微镜,跟踪监测埋设于土体中各测点在不同试验工况下的位移演化轨迹,实现了对基坑工程不同施工工况下土体变形规律的试验模拟,得出了不同阶段基坑土体位移场的演化规律及破坏形态,为基坑支护工程的设计提供了参考.     

基于数字图像测量技术的基坑开挖卸荷试验研究

以原状粉质黏土为试验土体,采用三轴数字图像测量技术为基础的测试仪器,对基坑开挖卸荷过程的土体应力路径进行模拟,研究不同应力路径条件下的土体应力-应变关系,分析侧向卸荷对基坑土体抗剪强度指标的影响.试验结果表明,经历侧向卸荷应力路径的土体抗剪强度指标与常规三轴加载试验明显不同.数值计算验证了不同应力路径的试验结果对基坑稳定与变形的影响.为了准确地分析基坑的稳定与变形情况,有必要在试验时尽可能模拟基坑的侧向卸荷应力路径.     

商业住宅基坑开挖的监控量测与数值模拟研究

以杭州市已完成的商品住宅基坑工程为研究背景,运用有限元分析软件MIDAS/GTS NX建立有限元模型,研究了监控量测技术与数值模拟在基坑开挖过程中的应用。研究表明:基坑土体水平位移的计算值与监控值变化趋势总体相似,结果误差不大,均在设计报警值以内;边坡沉降的计算值与监控值变化趋势总体相似,结果误差较小,监测点沉降量较小,且在设计报警值范围以内;各测点的水位变化量均在设计报警值范围以内。研究结果表明监控量测与数值模拟相结合能较好地运用于基坑开挖。     

水土作用对基坑支护结构可靠度分析的影响

对土体抗剪强度指标因水土作用产生的影响进行了研究,指出变异后的土体抗剪强度c、φ值具有概率分布和隶属函数的不确知性,并简要探讨了获取水土作用下土体抗剪强度指标的试验模拟和经验公式推导两种办法。以悬臂式基坑支护结构的两种控制性失稳模式为例,分析水土作用对失稳极限状态函数的影响。针对水土作用下的抗剪强度指标概率分布和隶属函数的不确知性,基于非概率可靠度理论,探讨了适合水土作用状况下基于区间分析的基坑支护结构非概率可靠度模型,这种模型能分析基坑支护结构的稳定性,该方法计算简便易行,并能合理地考虑基坑工程的不确定因素。     

基于极限平衡法的临河基坑有限主动土压力分析

针对临河基坑与河流之间形成的有限宽度土体,根据静力平衡条件建立方程,得出破裂面在不同位置时主动土压力的计算公式。通过算例分析进行比对,结果表明有限土体土压力呈非线性分布,随着临河距离与基坑深度的比值(b/H)逐渐减小,土压力增量也逐渐减小,到达一定深度后,有限土体土压力将远小于朗肯土压力值。与有限元软件PLAXIS模拟结果比较表明,该公式更接近有限元解,且当0.6b/H0.86时,可能存在有限土体主动土压力值大于朗肯土压力计算值的情况。该计算方法可为相似基坑支护设计的初步计算提供一定指导。     

双排桩基坑围护结构桩顶边坡优化稳定分析

利用FLAC3D软件对扬州市某项目深基坑围护结构进行数值模拟。分析了基坑边坡优化前后的双排桩桩身位移随深度的变化曲线,验证了双排桩结构的可靠性;分析了不同三轴搅拌桩强度下坡面最大水平位移值的变化趋势,获取了三轴搅拌桩的最小允许强度;分析了不同土体参数对边坡变形的影响,提出了土体强度不满足设计优化要求时的解决方法。     

严寒地区地层中锚索承载机理与变形稳定研究

在东北地区,冬季气温较低,土体冻结导致其体积膨胀。为探究严寒地区土体冻胀对锚索承载机理与变形稳定的影响,依托吉林大学第一医院地下停车场深基坑项目,采用Plaxis 2D软件建立二维模型,通过模拟结果与现场实测结果对比,验证模型的合理性,并进一步分析了不同条件下基坑开挖对锚索承载机理的影响。结果表明：锚索轴力随天数出现先增大后减小又增大再趋于稳定的现象,且第一、二道锚索的轴力设计值需进一步完善,第三道锚索的轴力设计值较为合理;随着基坑的开挖,锚索内力先增大而后逐步趋于稳定,结果与现场实测数据相比要略大,但整体的趋势是一致的;因开挖面受下层土体隆起与冻胀的双重作用,使基坑变形主要集中在支护结构的上部,故第二排锚索轴力值整体较大于第三排锚索;再加上另一排锚索对基坑的支护效果,导致该深度下的锚索轴力会有一个减小的现象,之后因为基坑变形逐步向基坑中部转移加上冻深加深,故该现象逐渐减小。     

土钉墙基坑支护结构设计中的若干问题

位于软弱地基中的土钉墙基坑支护结构,通常采用必要的结构措施以确保其它全,本文通过典型的土钉墙基坑支护工程实例,分析了位于软弱地基中的土钉墙基坑支护结构设计中地表排水沟及卸载平台的设置原则。为土钉墙在软弱地基基坑中的广泛应用起到一定的指导作用。     

深基坑支护结构施工工艺优化设计

将地层损失法与文克勒模型基础上的杆系有限元增量法非线性分析结合，协调支护力与土体变形计算，对多支点支护结构，通过变形曲线面积积分建立比较系统的多目标优化模型，并运用复合形法实现优化计算，求出满足目标要求的最优开挖与支撑工艺。     

考虑变形影响的基坑动态支护设计

基坑支护设计中,设计人员面临的最大问题就是土压力的计算,不同的设计规范之间对于土压力的计算有较大的差异造成设计结构不够准确、统一。而且,由于土压力受很多因素的影响其大小并不是一成不变的,对基坑支护的安全形成重大的隐患。本文针对土钉支护的基坑,考虑了基坑开挖过程中的基坑位移及土钉支护结构的变形量对土压力造成的影响,重新定义考虑基坑水平位移及支护结构变形的土压力的计算及分布形式并结合了实际的工程验证了其在工程上的适用性。     

考虑抗剪强度、渗流作用的基坑抗突涌公式分析

传统的基坑抗突涌验算有一定的局限性,验算的偏保守带来了设计的不合理。作者从基坑坑底土体自身的抗剪力、基坑坑底土体渗流特征出发,推导出了新的基坑抗突涌验算公式。并考虑了基坑坑底土体自身的特征,从基坑坑底土体有无吸附能力方面,深入讨论了吸附作用对基坑坑底土体有效浮重度、有效渗透力的影响。考虑到基坑坑底土体应视作弱透水层,为了工程的安全,取用了k= k₂=1。最后通过实例证明,新的抗突涌验算公式比传统的土压力平衡法符合实际情况。     

含深厚海相软土层基坑开挖变形影响因素分析

支护结构对软土基坑开挖变形具有重要影响,结合深圳某软土深基坑工程实例,通过室内三轴试验测定深圳地区典型海相沉积软土的修正剑桥模型参数,采用FLAC~(3D)有限差分软件模拟基坑开挖过程,对基坑变形的影响因素进行分析。数值模拟结果表明,在围护结构入土深度、支撑体系刚度、围护结构刚度、锚索预应力几个因素中,对围护结构水平位移影响最大的因素是支撑刚度,对坑外地表沉降影响最大的因素是锚索预应力;提高围护结构刚度能较为显著改善变形,但随着围护结构刚度的增大,这种影响逐渐减小。研究结论可用于软土基坑支护设计优化工作,对同类工程有一定的借鉴作用。     

兰州地区深基坑支护技术探讨

分析兰州地区深基坑支护的设计和施工现状,探讨适合于兰州地区的深基坑支护技术.分别介绍土钉墙支护、土钉加预应力锚杆联合支护、框架预应力锚杆支护技术的作用机理,结合工程实例说明其在兰州地区的应用.实践证明,这3种支护技术适合于兰州地区.当基坑深度小于8.0 m时,采用土钉墙比较合适;当基坑深度在8.0~10.0 m之间时,可以考虑采用土钉加预应力锚杆的复合支护结构;当基坑深度大于10.0 m时,选择框架预应力锚杆支护结构更加合理.     

软土地基基坑开挖对坑底桩受力与位移影响的时效分析

深基坑开挖卸荷会对坑底工程桩的桩身受力和位移特性产生影响,同时在实际工程中,软土在开挖情况下具有较为明显的蠕变效应,但较少有人研究蠕变对坑底工程桩桩土相互作用的影响。采用两阶段分析方法,第一阶段基于H-K三参量模型推导出Mindlin的时域解,提出了一种用于计算基坑开挖卸荷引起的坑底土体竖向附加应力的计算方法,并进一步解得坑底土体竖向位移场的时域解。第二阶段通过建立桩身控制方程,利用有限差分法得到开挖卸荷后考虑坑底土体蠕变变形的单桩非线性分析方法。研究结果表明,得到的时域解能够较好地反映软土基坑开挖条件下考虑土体蠕变变形时坑底单桩的桩身轴力和位移特性发展趋势,为相关工程提供参考。     

桩锚复合土钉基于测斜曲线的主动土压力反演分析

针对桩锚与土钉组合支护进行协同工作设计计算中土压力分配的困难,根据基坑工程中常规的桩锚土钉组合支护测斜监测数据,推导了一种能够估算组合支护土压力分配的方法,使深基坑工程能够根据具体测斜变形量估算桩锚土钉组合支护体系的有效发挥水平,使组合支护设计更加趋于合理.     

锚管式土钉墙结构在软土深基坑支护中的应用

论述了锚管式土钉墙结构在软土基坑中的设计参数确定与施工方法。在基坑边坡土体内打入锚杆 (管 )并注浆 ,边坡表面采用钢筋网加喷射混凝土 ,形成土钉墙结构 ,提高了边坡稳定性和抗变形能力 ,使边坡稳定。实践证明 ,这种支护结构在软土基坑中使用是可行的 ,且具有较好的经济效益和社会综合效益     

考虑位移影响的支护桩内力计算有限差分法

传统的深基坑支护计算方法比较繁琐,而假定的土压力与内力计算结果在许多情况下与实际情况不太吻合.本文将基于有限差分法,根据支护桩位移与土压力的关系,编制了一个迭代的计算程序模拟开挖的土压力变化,进而计算出基坑支护桩每一个点的内力与位移,提高了有限差分法的计算精度,方便进行设计优化和施工监测.