基于变形控制的深基坑工程土钉支护设计优化研究

文章依据基坑工程现行的国家规范和行业标准对基坑设计中的各项参数进行了合理的选择,对采用土钉墙支护的基坑各项设计参数对基坑的变形影响进行了数值模拟,分别得出了土钉长度、土钉水平间距、土钉倾角、土钉直径、面板厚度和坡顶超载对普通土钉支护结构的最大变形的影响规律,并给出了相对合理的各项参数的建议值。     

土钉墙在旌西苑工程基坑支护中的应用

结合旌西苑工程所处的地质情况,对德阳市区常用的基坑支护方案进行了对比和论证,并最终确定了在该工程深基坑支护中采用土钉墙支护。在土钉墙的具体设计计算中按土钉支护规范方法建立了南北两面基坑的计算模型,确定了基坑支护参数,验算了土钉抗拔承载能力,对内部稳定性及外部稳定性进行了验算,对基坑支护过程的变形进行了监测和分析。     

基于响应面法的基坑支护结构稳定可靠度分析

保证基坑支护结构的稳定性是基坑工程设计与施工中的重要课题,在基坑支护结构的设计中常采用的安全系数法是未考虑到设计参数的随机性与变异性的定值设计法,而将结构可靠度理论引入到基坑工程中来,则可以定量地考虑工程中实际存在的不确定性因素,因而能够对结构的可靠性作出更为客观和合理的判断。针对一重力式基坑支护工程实例,采用响应面法计算了3种基坑稳定性验算模式的可靠指标及失稳概率,并与一次二阶矩法的计算结果进行了对比分析;在此基础之上研究了土体参数,即变异系数、均值和相关系数等对稳定可靠指标的影响,从中总结了相关有益的结论。     

考虑基坑位移及支护变形影响的土压力计算方法

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。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。     

随机变量对土钉墙抗外部稳定可靠性的影响分析

基坑支护结构的稳定性问题具有较强的随机不确定性,传统的安全系数法是一种确值设计法;由于未考虑参数的变异性而具有很大的局限性。结构可靠度理论以承认结构有失稳的可能性为前提,并以失稳概率度量结构的可靠性,相比较而言能够更为科学、客观地反映工程的随机性特质。通过对土钉墙抗整体滑移和倾覆稳定性问题的研究,建立了可靠度分析相应的功能函数;并结合一工程实例采用JC法计算了相应的可靠指标。针对其抗整体滑移这一控制性失稳模式,研究了随机变量概率分布类型、随机变量的均值、变异系数等对可靠指标的影响,总结了相关规律和结论,可以为类似基坑支护工程实践提供一定的理论参考依据。     

土钉墙深基坑支护优化设计——以广州市珠江新城某深基坑为例

综合考虑岩土体特征、地质环境条件以及锚杆或土钉等结构物与土的相互作用特点，进行支护优化设计是深基坑研究热点课题之一。本以土钉墙土压力理论为基础，以珠江新城某深基坑的支护问题为研究对象，首先对深基坑支护设计中几个关键性问题如土钉墙土压力的分布模式、土压力计算中水土分算与合算问题、岩土力学参数的确定问题等进行了较为详细的分析和研究，然后综合考虑该基坑的地质环境条件、抗拔力计算方法、长度和间距的合理选取等因素给出支护设计的优化设计方案。结果表明该方案是合理的。     

基于协调变形的桩锚与土钉联合支护结构的设计计算

在桩锚与土钉联合支护结构的设计计算问题中,首先就要分析联合支护中桩锚结构和土钉结构所能承担的土压力.由于锚杆和土钉作用力的发挥依赖于基坑侧壁变形,因此研究桩锚与土钉联合支护结构中土压力的分配问题应考虑基坑开挖过程中侧移的发展进程,按协调变形来计算桩锚与土钉各自承担的土压力.通过对工程实例中基坑边壁侧移的计算,并与监测结果进行对比,验证了基于协调变形的联合支护结构的设计计算方法的合理性和工程适用性.     

基于空间效应的土钉内力计算方法的探讨

通过对当前土钉内力计算方法和空间效应影响系数概念的讨论和分析,提出一种考虑基坑空间效应的新的土钉内力计算方法。通过算例对新的计算方法进行应用和分析认为,考虑空间效应的计算方法可以使土钉支护设计更加经济合理。     

复合土钉墙支护结构数值分析与研究

采用大型通用有限元计算分析软件ANSYS对某复合土钉墙支护基坑进行数值分析与研究.土体本构采用模量随深度变化修正后的Drucker-Prager模型,进行大量的数值计算与分析,研究开挖顺序和土钉长度等参数对坑壁水平位移、地表沉降和坑底隆起的影响,给出一些有益的结论,为今后工程中利用复合土钉墙进行基坑支护的设计与施工提供一定的参考.     

考虑单根土钉失效的边坡土钉支护结构可靠度分析

用可靠度理论研究单根土钉的失效对边坡土钉支护结构的影响.采用3个水平间距建立结构可靠度计算分析模型.对各种失效模式导出相应的状态方程,借助MATLAB工具,应用验算点法计算出相应的可靠指标,并采用逐步等效平面法来计算结构串联体系的可靠指标.结合具体的工程实例进行分析,结果表明单根土钉失效对整个支护结构的影响是不容忽视的.     

考虑地下水时土钉参数对基坑稳定性影响

为研究考虑基坑地下水渗流的情况下,土钉长度、倾角、竖向间距及土钉布置位置等参数对土钉支护基坑稳定性的影响,采用有限元强度折减法进行分析.计算结果表明:在支护条件一定的情况下,基坑开挖计入地下水渗流影响时的稳定安全性较低;基坑的安全系数随着土钉长度的增加而增大,而增长幅度会逐渐降低;存在土钉最优倾角使基坑稳定性最强,安全系数最大.考虑地下水影响时,土钉的最优倾角为20°,而忽略地下水时的土钉最优倾角为15°;是否考虑地下水对土钉最优位置的影响不明显.     

加锚复合土钉支护体系可靠度分析与实证

为对加锚复合土钉支护体系的可靠度进行分析与论证,在分析可靠性原理的基础上,从土钉加固机理出发,假定滑移面为圆弧线,对复合支护体系的外部稳定性进行分析;假定滑移面为改进的双折线,对复合支护体系的内部稳定性进行分析;结合工程实例,通过二阶距法对内外部的极限状态功能函数进行可靠度分析。分析与实证结果表明:将可靠度指标用于预应力锚杆复合土钉支护体系的稳定性分析,可以考虑土体的变异性和不确定性,克服了传统的极限平衡理论的弊端;改进的双折线破裂面用于分析复合支护体系的内部稳定性,可考虑土钉支护上部受拉、下部受剪的受力特征,简单合理。研究结果可以为该类工程设计提供较好的理论基础与计算依据。     

地震作用下复合土钉支护边坡稳定性模型及应用

在考虑复合土钉支护结构与土体协同工作的情况下,根据土质边坡的破坏模式,考虑预应力锚杆中施加的预应力对稳定性计算的影响,根据极限平衡理论建立复合土钉支护边坡地震稳定性分析模型.推导计算机搜索法的边坡复合土钉支护滑移面动态搜索模式,实现随着复合土钉设计参数变化的复合土钉支护稳定性动态分析过程.较好地解决了地震作用下复合土钉支护结构稳定性分析问题.编制复合土钉支护边坡动力稳定性分析程序,结合具体工程实例进行验算.结果表明这种稳定性分析模型能够较准确地确定复合土钉支护边坡的最危险滑移面及其对应的稳定系数,具有较高的可靠度;该计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的.     

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,应用强度折减法和滑面应力法2种有限元法对基坑边坡是否采用土钉支护获得的安全系数和滑动面形状进行了分析.采用土钉支护的基坑边坡,由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行了折减,未考虑土钉自身的强度降低,因而,采用2种有限元方法得到了不同阶段下虽然安全系数一致,但滑动面形状和位置不同的结论.提出了将土钉支护对土体以及边坡的作用考虑进去,以实现土钉支护技术在项目工程施工中更具现实的理论意义的意见.     

复合土钉在基坑支护中的应用

在解决基坑支护问题过程中,工程实践逐渐改进和发展了土钉支护技术。从而产生了复合土钉支护。文章介绍了复合土钉的几种支护结构型式,对它们的适用条件和设计计算方法进行了论述,并通过工程实例说明：复合土钉在基坑支护中的应用具有支护位移小、适用范围宽及安全经济等特点。在基坑支护工程中具有广阔的应用前景。     

深基坑上部土钉墙土钉轴力监测及分析

以某建筑深基坑工程为例,对基坑开挖各阶段上部土钉墙土钉轴力进行实测,分析并研究了基坑开挖及支护过程对土钉轴力的影响,具体考虑了基坑开挖时间与土钉轴力、土钉轴力变化速率以及同一土钉不同节点位置处轴力变化趋势之间的关系。对今后类似的基坑工程中的上部土钉墙的设计和分析提供借鉴和参考。     

复合土钉支护的软土基坑开挖有限元模拟分析

基于平面应变假设,采用自行编制的有限元程序建立数值计算模型,考察某复合土钉支护工程下的软土基坑开挖变形性状及土钉的受力情况.结果表明,深搅桩-土钉/锚杆支护软土基坑中,锚杆张拉力的作用对基坑水平位移及受力影响较大;复合土钉支护结构并无特别针对坑底土体隆起的加固措施,须采用考虑时空效应的分层分块的开挖模式,以确保坑底隆起...     

黄土基坑土钉墙支护工程事故分析

根据JGJ120-99,对基坑土钉墙支护设计方法进行了介绍,并结合黄土基坑边坡土钉墙支护工程事故实例,对其设计、施工、地质状况进行了计算分析,指出了事故发生的主要原因。最后,针对黄土地区基坑土钉墙支护设计施工,提出了几点应注意的问题。     

土钉支护在黄土深基坑工程中的应用

结合西安某工程实例,介绍了土钉墙支护技术的具体应用,对土钉支护设计的各项指标进行了计算分析,并对土钉支护的施工工艺、施工质量和设计计算进行了系统的论述。该工程采用土钉支护取得了较好的施工效果,体现了土钉支护的优越性。