深基坑双排桩支护排距室内模型试验研究

为了研究深基坑双排桩支护结构最佳排距及支护结构内力,分别对2D、3D、4D和5D(D为桩径)4种排距的双排桩支护结构进行室内模型试验,通过千斤顶在基坑顶加压模拟荷载,不同开挖深度下,测量模型桩身内力大小及桩顶位移的变化.分析排距和开挖深度对双排桩支护结构的影响,包括前后桩正负弯矩大小、差值、桩顶位移等,得出双排桩支护结构的最佳排距.研究表明:双排桩支护排距变化,对桩弯矩及桩顶位移影响均较大,且双排桩排距的变化对后排桩的内力影响明显大于前排桩,对正弯矩的影响小于对负弯矩的影响;开挖深度对桩顶位移影响较大,对正弯矩的影响大于负弯矩,深度位移曲线近似为过原点的二次曲线,基坑底以上为正弯矩,坑底下为负弯矩,3D排距时桩顶位移最小,4D排距时正弯矩最大.     

深基坑双排桩支护体系承载机理研究

目的研究分析不同开挖阶段双排桩支护体系位移、应力、应变变化规律,为基坑支护设计的优化、施工提供了有效的理论依据.方法通过Midas GTS有限元数值分析法,对不同开挖阶段,双排桩支护结构位移、受力情况进行分析,得到在不同的开挖阶段双排桩支护体系的位移、受力特征.结果基坑开挖后双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构深度的增加,位移逐渐减小,第一、二次开挖后前排桩最大位移值为1.058 mm、42.5 mm,第一、二次开挖后后排桩最大位移值1.062 mm、42.5 mm,前排桩比后排桩值偏大;基坑开挖后,基底处剪切应力最大,双排桩支护结构桩顶、基底处弯矩值较大.结论基坑开挖后,双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构的深度的增加,位移逐渐减小,且前排桩位移值比后排桩位移值偏大;随着基坑开挖深度的加深,桩底处弯矩逐渐减小,最大弯矩处逐渐上移,桩顶位置值显著增大,前后排桩弯矩值变化是一致.     

阳角型基坑双排桩支护结构的空间特性

针对阳角型基坑的空间效应问题,提出了双排桩支护结构空间协同变形的简化计算方法.基于双剪统一强度理论,考虑中主应力作用的发挥程度,假定邻近阳角区域的土压力沿坑壁呈线性分布,并将另一侧支护结构对圈梁的约束作用简化为一弹簧支座,根据变形协调原理,推导出了考虑圈梁和桩-土相互作用的双排桩空间效应的理论解.计算结果表明:随着弹簧刚度K的增大,圈梁变形形态逐渐由发散型过渡为收敛型,其支护性能亦得到充分利用;当K=0时,圈梁刚度的增加无助于阳角区域自身变形的降低;加强支护桩与连梁的节点设计,以及保证两个交叉方向支护结构的稳定连接,将显著改善阳角部位的变形性能,提高基坑支护的安全性.     

空间效应下不规则深基坑的支护体系变形分析

以武汉市某工程的不规则深基坑为对象,运用ABAQUS有限元软件,建立无支护与有不同支护体系的基坑数值模型,研究支护体系的变形特性和空间效应分布规律,并将数值分析结果与实际监测数据进行比较以验证有限元模型的有效性,同时还对深基坑的整体稳定性进行了分析。结果表明:基坑大阳角部位产生最大变形,易失稳;阴角能有效抑制邻近区域土体位移的发展,有利于支护结构稳定;沿基坑长边方向,离角部越远,基坑土体位移量越大,至中部区域达到最大,空间效应也相应逐渐变弱,至中部基本消失;无内支撑时,支护桩桩顶水平位移最大,有内支撑时,接近桩身1/2处的水平位移最大;内支撑有减少桩身侧向位移的效果,对于桩身上半部分,内支撑能在一定程度上抑制基坑的空间效应;桩锚支护比双排桩支护更能有效提高基坑整体稳定性。     

冠梁对既有-新增双层排桩支护结构工作特性的影响

以既有建筑增层开挖为研究背景,采用室内模型试验的方法建立地下空间向下增层既有-新增双层排桩支护结构模型,对地下空间向下增层过程中既有-新增双层排桩支护结构的工作特性进行研究,重点分析冠梁对既有-新增双层排桩支护结构桩顶水平位移和桩身弯矩的影响。研究表明,有冠梁约束时既有支护桩桩顶水平位移曲线比无冠梁约束时更平缓,增设冠梁能够明显减少空间效应对支护结构的影响;增设冠梁后,前后排桩的桩顶水平位移差由10.43 mm减少为0.06 mm,有效提高了前后排桩的整体性;既有支护桩桩顶增设冠梁后,既有支护桩桩身弯矩明显增大,而新增支护桩桩身弯矩变小。     

空间错位双排密贴PHC桩支护结构分析

基于软土地区某基坑工程的设计实践,引入等代刚度的概念,采用单排桩模拟由2种不同桩型组成的空间错位布置双排桩支护体系,对空间错位排列双排密贴PHC桩支护结构进行三维有限元分析。结果表明:等代单排桩的最大弯矩基本上等于双排桩支护结构前后两排桩弯矩之和,且两者的位移最大值、最小值出现的位置和位移的整体分布形式都大致相同,其计算精度能够满足工程设计的要求;该方法可以简化此类结构水平位移及弯矩的计算,并为同类工程的施工设计提供参考。     

富水圆砾层深基坑双排桩变形特性

以南宁地铁4号线那洪立交站附属围合区富水圆砾层深基坑为工程实例,对围合区基坑双排桩的桩顶水平位移、桩身水平位移、坑外地表沉降及地下水位进行监测,进而对基坑双排桩支护结构的变形规律进行分析,同时对止水帷幕效果进行评价.结果表明:受基坑开挖及圆砾土性质影响,桩顶水平位移在前期增长较快,受泥岩流变特性影响,停工期的变形呈现一定时间效应;桩身水平位移曲线呈"鼓胀"形,因双排桩刚度大且能够协调自身内力和变形,最大值仅为23.22 mm,桩底处几乎没有产生位移,嵌固稳定性较好;坑外地表沉降曲线受桩侧阻力影响呈"凹槽"形分布,最大值仅为0.12％H(H为基坑深度),基坑开挖对周边地表的影响主要在0.7H范围内的主要影响区;相较于监测起始水位,坑外地下水位最低点为950 mm,表明高压旋喷桩具有良好的止水效果.综合分析在圆砾层中采用双排桩支护结构是可行的,采用高压旋喷桩止水帷幕能满足施工要求.     

桩锚基坑支护锚索位置优化分析与探讨

基于实际基坑桩锚支护工程,围绕桩身内力与基坑变形关键指标,探讨其与锚索位置之间内在关系,研究发现:桩身弯矩与剪力均随锚索间距的增大而减小,且其随第一排锚索位置的下移而减小;桩顶水平位移随锚间距影响较小,而坑顶地表沉降则随其增大而增大,同时两者均随第一排锚索位置的下移而增大;与锚索间距相比,第一排锚索位置对桩身内力和基坑变形的影响更为显著.鉴此,进一步给出了桩锚基坑支护锚索布设方案的建议,其研究结果可为其他类似工程提供参考与借鉴.     

双排桩支护深基坑受力形态分析

双排桩在支护工程中得到了很好的应用,以基坑开挖为例,建立了数值模型,分析了开挖过程中基坑的变形及双排桩的受力形态,分析结果显示:双排桩支护下即可变形较小,坑壁最大水平位移主要发生在坑壁的中下部,基坑坑底的隆起位移较大,双排桩中内侧外侧桩桩身弯矩分布有所区别,随着开挖步数的增加变形和受力的增加规律也有所不同,应该在基坑开挖过程中注重监测,以便于控制基坑的安全性。     

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.     

双排抗滑桩与门架抗滑桩的有限元分析对比

对于滑坡推力很大的大型滑坡,常可能需要采用两排或两排以上抗滑桩进行治理。为合理确定滑坡推力在各排桩上的分布形式或大小,计算各排桩的实际受力和变形,采用ABAQUS有限元软件,建立了双排抗滑桩和门架抗滑桩治理顺层滑坡的三维数值分析模型。通过在桩—土间设置库仑摩擦接触面模拟桩—土相互作用,用滑带岩土体强度折减方法来施加滑坡推力,探讨双排抗滑桩和门架抗滑桩的受力情况,对二者的位移、内力、桩身土压力分布进行了对比分析,研究结果表明,后者的位移、内力明显小于前者,说明门架抗滑桩受力更为合理,是更值得推广的抗滑支挡结构形式。     

环梁支护结构支护桩的效应研究

支护桩是环梁支护结构体系中的主要组成部分,也是影响基坑支护工程造价的重要因素.它与环梁和压顶梁等共同承受基坑的水、土压力和地面超载等荷载作用.通过一个典型空间分析模型,重点探讨了支护桩直径、桩入土深度以及桩间距等因素对这种支护结构内力、变形性状的影响规律,得出了一些对该种支护结构支护桩设计较有价值的结论.     

库水作用下含挡墙滑坡的抗滑桩加固空间位置优化研究

库水变动条件下,以滑坡体、挡墙和抗滑桩为优化系统,利用有限差分法对抗滑桩的空间位置进行优化。通过数值模拟计算滑体和支护结构不同点的位移,根据位移曲线将其划分为三个阶段,即稳定阶段、加速变形阶段和破坏阶段。稳定阶段表明了抗滑桩支护作用的有效性,加速变形阶段和破坏阶段表明了抗滑桩防治效果逐渐失去有效性,因此需要将抗滑桩布置在滑体的前部。除了发挥抗滑桩的抗滑作用还能够使挡墙起到一定的支护作用,保证了滑体的稳定性。基于此,利用强度折减法求取不同桩墙间距下的含挡墙和抗滑桩结构的滑坡安全系数,研究发现在间距较小时滑坡安全系数较大,间距较大时安全系数减小且保持在一定的范围内;这既表明了抗滑桩布置在滑体前部的合理性,又保证桩墙间距为20 m时滑体稳定性最高。因此,将抗滑桩布置在桩墙间距20 m附近是最优的,这也适用于孕育期剧动牵引式人工水库泄水渗透压力型滑坡,为该类滑坡的防治提供理论依据。     

填方工程中双排桩的设计方案优化

传统的的双排桩应用于高度较大的填方工程时,前排桩与后排桩无法尽早组合形成整体,导致桩体在悬臂状态下进行一定高度的土方填筑,必然导致双排桩的受力特征与挖方工程存在较大差异。为了提高填方工程中双排桩的整体刚度,建议在双排桩腰部增设连系梁,并基于数值分析表明,双排桩腰部增设连系梁后,填方工程中填土与桩体的水平位移大大减小,降幅超过45%,且腰部连系梁以上的前排桩、后排桩、顶部连系梁的弯矩降幅超过75.0%。并进一步对填方工程双排桩的构型进行优化,使原地面以上前排桩的高度仅为后排桩高度的一半,在前排桩的冠梁与后排桩腰梁之间设置连系梁。分析表明,优化后双排桩方案的填土水平位移与桩体控制内力比传统双排桩方案的相应值更小,说明优化方案具有合理性与可行性,且具有侧移刚度大、造价低等的优点。     

水泥土重力式围护结构水平变形简化计算方法

根据上海地区具体工程实例,通过归一化得到了水泥土重力式围护结构墙体的水平位移函数表达式,然后采用最小势能原理,推导了上海地区水泥土重力式围护结构墙体水平位移的简化计算公式,并对影响墙体位移的若干因素进行了分析.采用该墙体位移简化公式对上海地区十个工程进行了计算,结果表明计算值与实测值之间的平均相对误差为13.5%,从而...     

排距对双排桩位移及弯矩的影响

双排桩作为一种新型支护形式,在工程中使用越来越广泛。本文通过使用理正深基坑软件,分析了双排桩位移及弯矩受排距的影响情况,得出的结果对工程具有一定的指导意义。同时,通过对数据的分析,指出了理正深基坑软件在计算双排桩时,也存在着一些需要改进的问题。     

软黏土中静压沉桩引起的侧向挤土位移分析

将软黏土中桩体贯入过程看作不排水条件下圆柱孔的扩张.弹性和塑性区分别采用小应变和大应变理论,考虑传统超固结比与各项同性超固结比的不同,推导了修正剑桥模型土中单桩挤土位移的解析解;并与文献离心模型试验结果进行了比较,验证了理论解答的可靠性.在此基础上,采用叠加原理对排桩的侧向挤土位移进行了估算,并分析了沉桩数目、桩间距、预钻孔孔径以及土体超固结比对侧向挤土位移的影响规律.研究结果表明,随着沉桩数目的增加,挤土影响范围增大;当桩间距、预钻孔孔径增大时,挤土位移快速减小;土体超固结比增加时,侧向挤土位移略有增加,但总体影响不明显.     

基坑支护中水泥土挡墙的水平位移计算

文章基于在基坑支护工程中,将水泥土搅拌桩生成挡墙围护的工程实际应用,考虑其受力的基本模式和变形的基本条件,简化为弹性支护结构的位移计算模式进行变形分析;并结合文献资料作出对比,同时对支护结构的水平压顶梁进行了简化受力分析对比,得出有益的结论,说明该位移形式符合实际工程。     

埋入式双排桩在土质滑坡治理工程中的应用

埋入式双排桩由于具有整体刚度大、抗侧移刚度大及抗滑能力强且受力合理等优点,因而被广泛应用在深基坑支护与大型滑坡治理工程中.以某土质滑坡为例,利用MIDAS/GTS分别对未治理的土质滑坡和采用埋入式双排桩支护后的土质滑坡进行数值模拟分析,从坡体稳定安全系数、坡体位移变形及剪应变三个方面进行了对比分析.研究表明:采用埋入式双排桩对该滑坡进行治理后,坡体的稳定安全系数由1.087 5提高到1.487 5,边坡达到稳定状态.同时坡体的大位移变形区域和最大位移量也有大幅度减小、剪应变带明显消失且剪应变大小得到有效控制,边坡治理效果明显.