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-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)d(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。     

地铁站深基坑桩撑支护开挖变形

以济南地铁邢村站基坑开挖支护为工程依托,通过理论分析、数值模拟和监控测量相结合的方法,首先在理论方面阐明基坑变形的理论依据,然后利用有限元软件ABAQUS对邢村站基坑开挖的全过程进行了模拟,并结合现场的监测结果,对基坑开挖过程中围护结构的水平与竖向位移和基坑周边的地表沉降以及支撑结构的轴力变化进行了分析。研究结果表明：随着基坑的开挖,基坑顶部呈现出逐渐向坑内运动的趋势,并且随着开挖过程中支撑结构的施加,围护结构整体呈现出向坑内变形的“弓”形分布,在支撑施加的部位,变形明显减小;由于基坑开挖土体的卸荷,围护结构出现隆起变形;地表沉降曲线呈现“U”形分布,并且随着基坑开挖深度的逐渐增加,地表沉降最大值逐渐增大,基坑开挖的影响范围基本在0～20 m内;各道支撑的轴力呈现出逐渐增加的趋势,下部的支撑发挥作用的效应更明显,并且下部支撑轴力大于上部支撑的轴力。     

基坑开挖支护的数值模拟

基坑开挖过程中支护方案的选择直接影响基坑的稳定安全性。通过工程实例,采用平面有限元分析方法,考虑了支护结构与土的相互接触作用,对不同工况下的施工过程进行仿真计算并比较,最终确定出最安全可靠的支护方案,为类似的基坑开挖工程提供了有益的指导。     

基坑开挖支护的数值模拟

基坑开挖过程中支护方案的选择直接影响基坑的稳定安全性。通过工程实例,采用平面有限元分析方法,考虑了支护结构与土的相互接触作用,对不同工况下的施工过程进行仿真计算并比较,最终确定出最安全可靠的支护方案,为类似的基坑开挖工程提供了有益的指导。     

多层连接双排桩基坑支护FLAC-3D数值模拟及分析

为了研究多层连接双排桩支护结构桩间距对支护性能的影响,运用FLAC3D建立了深基坑多层水平连接双排桩支护的计算模型,进行分层开挖三维动态模拟计算,同时讨论了排距、桩长等参数对桩顶位移的影响。通过多工况数值分析求得:当桩长约为开挖深度的1.8~2.0倍时,排距与基坑开挖深度之比为0.43~0.50,基坑支护效果较好。为探究多层水平连接双排桩支护结构提供有益指导。     

相邻桩锚基坑开挖变形相互影响数值分析

以两个相邻桩锚支护的基坑工程为实例,基于小应变硬化土(HSS)模型,通过Z-Soil岩土有限元分析软件建立数值计算模型,分析相邻基坑开挖对基坑变形的影响.分析结果表明:相邻桩锚基坑开挖明显减小排桩桩顶水平位移、排桩深层水平位移、坑间土体深层水平位移和坡顶水平位移,对于桩顶水平位移的影响最为显著;相邻桩锚基坑开挖也增大坑间地表沉降,产生的沉降接近两个单坑引起的沉降叠加,最大沉降位置出现在两基坑的正中央;相邻桩锚基坑的支护设计宜考虑相邻基坑开挖的影响,宜以变形不超过单坑开挖产生的水平位移为控制基准.     

基坑桩锚支护与数值模拟

基坑支护工程是岩土工程的重要组成部分,也是保证基坑稳定的重要技术环节。在城市迅速发展中的今天,大部分的基坑都要受到周围环境的制约,从而给支护技术提出了更高的要求。由于桩锚支护独特的支护特性与受力性能,从而在现阶段施工过程中得到了广泛的运用。本文通过对邯郸市某地区的一个工程实例为研究对象,对桩锚支护最新研究现状、设计理论、稳定性研究以及对工程进行三维软件FLAC3D数值模拟分析。     

基坑开挖支护变形特性及稳定性分析

运用ANSYS有限元应用软件为平台,针对基坑工程的复杂性,用APDL二次开发适合黄土地区的基坑开挖与支护变形分析程序,然后对深基坑开挖与支护变形进行分析及稳定性验算,得到深基坑坑壁侧向位移、坑周围地面的变形、基底的回弹变形.用有限元强度折减技术验算基坑边坡的稳定性.计算结果表明,ANSYS有限元方法在深基坑工程的设计、施工中是有效的评价工具,把有限元强度折减技术引入到深基坑工程中是一种有效的新方法.     

超深基坑支护开挖数值模拟研究

本文结合上海市宜山路端井深基坑围护开挖的具体实践,利用理论分析、数值模拟、现场实时监测等手段,以土与支护结构相互作用稳定性为研究核心,对深基坑开挖过程中引起的土层位移、地表沉降的分布规律以及支护结构的位移、应力改变等相关内容进行了全面深入的研究,取得了一些有创见性的成果。     

斜抛撑支护基坑开挖对邻近综合管廊的影响分析

以福建省厦门市某邻近既有综合管廊基坑开挖项目为例,针对SMW工法桩+斜抛撑支护体系,采用FLAC3D有限差分软件建立综合管廊的三维数值模型,进行数值结果分析;研究综合管廊与基坑距离对基坑土体位移场、综合管廊位移和变形、综合管廊周围土体应力分布的影响. 结果表明:坑外地表沉降的影响范围不超过12 m,最大沉降位于坑外4.5 m处,基坑开挖引起的综合管廊最大水平位移和竖向位移均未超过规范的预警值;综合管廊与基坑距离和综合管廊水平位移近似成反比关系;综合管廊发生朝向基坑一侧的倾斜,倾斜度随着综合管廊与基坑距离的减小而增大;综合管廊两侧墙产生朝向基坑的水平推力使综合管廊产生朝向基坑的变形和水平位移.     

基坑开挖变形的颗粒流数值模拟

采用基于散体介质特性建立的颗粒流细观力学数值方法,通过二次开发对重力式搅拌桩围护基坑的开挖过程和宏细观力学响应进行了研究.结合具体工程,基于相似理论建立了基坑的数值模型,通过双轴试验确定了土的细观力学参数,将土体细观结构特征和宏观力学响应联系起来,重点分析了开挖过程中基坑外土体沉降、基坑内土体隆起及围护桩水平位移等变化规律,模拟结果与实测结果具有较好的一致性,初步验证了用颗粒流方法模拟基坑开挖的可行性,也为从微细观角度研究围护结构和土相互作用机理提供了新的途径.     

双排桩支护结构土压力的数值模拟

为了更准确的设计双排桩支护结构,结合FLAC3D软件,运用数值模拟方法研究了双排桩土压力的分布.研究表明:前、后排桩桩前被动土压力分别呈S形和线性分布,其值接近静止土压力,后排桩桩前土压力在基坑开挖面以上小于静止土压力,以下大于静止土压力;前、后排桩桩后土压力较接近静止土压力,基坑开挖面以上小于静止土压力,以下大于或存在大于静止土压力的部分;各种排距下桩间土对前后排桩桩侧土的压力大致相等.     

基坑抢险斜撑撑脚稳定性模型实验及数值分析

在既有基坑工程实践中经常采用钢管斜撑对变形达到预警值的基坑侧壁进行抢险支护,能够获得较好的加固效果。但其支护的承载能力往往受到斜撑撑脚地基土体的稳定性所控制。本文针对基坑抢险工程中最为常用的无基座斜撑撑脚稳定性问题开展了室内物理模型试验研究。并对不同埋置深度的斜撑撑脚地基进行了试验加载和数值分析研究,获得了荷载位移曲线和地基土变形特征,并据此讨论了斜撑撑脚地基承载机理及破坏模式。当撑脚埋置深度较浅时,撑脚地基土体容易发生被动土压力破坏;当撑脚埋置大于一定深度时,撑脚地基承载力才能得到有效发挥。研究结果建议在实际工程应用中要确保斜撑撑脚有2倍管径以上的埋置深度。     

桩-钢支撑支护基坑颗粒流数值模拟分析

针对桩-钢支撑支护形式的基坑工程,应用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D建立桩-钢支撑支护基坑颗粒流数值模型,对比分析有钢支撑和无钢支撑支护基坑开挖过程桩体水平位移、坑底隆起和接触力变化规律。结果表明:在有钢支撑支护的情况下,基坑开挖过程中桩体水平位移远小于无钢支撑支护的桩体水平位移;在基坑开挖过程中,第2、 3道钢支撑起到了主要作用。     

双排桩支护结构中圈梁空间效应的数值模拟分析

针对深基坑双排桩支护结构中圈梁的空间效应问题,利用FLAC3D模拟计算一深基坑双排桩支护工程在设置圈梁的情况下,其不同位置处桩顶位移与弯矩变化.结果发现:基坑坑角的桩顶位移明显小于中部桩顶位移,越到中部桩顶位移越大;将计算结果与现场实测资料对比表明,两者变化规律具有较好的一致性.研究表明,支护排桩与圈梁之间有较好的协同作用,圈梁对支护桩的变形和内力均有一定的影响,限制了排桩的位移和弯矩,越靠近基坑坑角其空间效应越明显.在双排桩支护结构体系设计中应考虑圈梁的空间效应,为优化设计提出建议.     

SMW工法桩基坑支护与数值模拟研究

SMW工法桩是一种新型的基坑支护形式,它有一些独特的优点,因此得到了广泛的应用。该文通过FLAC3D有限元分析软件对某SMW工法桩基坑支护形式进行数值模拟,得出基坑开挖过程中的桩身水平位移图、基坑地表沉降分布图等,并分析得出:基坑开挖过程中坑壁的水平位移的最大值在距离基坑顶部约为8 m处,基坑周围的竖向位移的最大值在距离坑壁约为9 m处。     

桩土耦合接触的基坑支护数值模拟

为较真实地还原联合支护的作用机理,基于FLAC3D,建立某市高层研发大楼内支撑联合土钉基坑支护的三维模型。数值模拟结果表明:以排桩作为围护结构其竖向变形小且均匀,侧向变形最大值符合要求且沿墙身减小;地表位移、坑底隆起变形量均满足允许要求;土钉轴力中前段较大,中后段逐渐减小,最大值位于土钉中部靠左的位置;内支撑轴力在基坑中心和下道支撑受力更大且沿深度逐渐发挥;在基坑工程中使用排桩内支撑与土钉联合支护形式是合理的,并具有一定的优势。     

ADINA在基坑开挖与支护数值模拟中的应用

通过运用ADINA软件对阜新发电有限公司基坑开挖与支护过程的模拟,研究了桩的水平位移发展规律。计算模型采用平面应变模型,土体本构模型采用摩尔-库仑模型,桩采用平面单元,桩土接触采用Desai薄四边形单元。通过计算可以看出桩的水平位移沿桩顶向下逐渐减小,随着开挖的进行,桩体水平位移越来越小,因此应控制开始阶段开挖的速率,同时,锚杆对水平位移的影响也是很显著的,因此应尽量提前施加锚杆。桩顶最终水平位移与实测结果很接近,可以对支护方案的最终水平位移做出预测。     

软岩开挖卸荷变形及支护效果的数值模拟

金川Ⅱ矿区岩体属于高应力软岩,文章研究了深部软岩巷道开挖卸载过程中围岩变形及支护效果等问题,通过建立3D有限元模型对巷道开挖进行动态模拟,并对巷道不同支护情形下的围岩变形进行对比分析。结果表明:巷道开挖卸载引起周围岩体应力释放,致使围岩向巷道径向挤压,产生的最大位移达到13.1cm,影响巷道的安全使用;采用U型钢+底部反拱共同支护后,对巷道两帮及顶板的支护效果比较明显,巷道两帮围岩的水平位移减少6.1cm,顶板围岩的沉降范围减少,且围岩应力释放速度减缓,但对巷道底板围岩的支护未达到要求,底板隆起值增加1.5cm;采用全断面喷锚支护后,巷道顶、底板处围岩的竖向位移显著减小,同时巷道两帮围岩水平位移也相应减小,但围岩应力释放的速度加快。     

基坑支护有限差分数值模拟分析

结合郑州某基坑支护实例,运用FLAC3D程序对该工程的基坑开挖过程进行模拟.建立了三维数值模型,对基坑支护的全过程进行了分步模拟.模拟结果表明,开挖支护后基坑从整体上是稳定的,与施工结果基本相符.