深基坑桩锚支护结构数值模拟与现场实测

利用FLAC3D进行基坑开挖数值模拟,结合桩体钢筋应力与水平位移的现场监测结果,分析了桩锚支护结构桩体受力与变形特征。结果表明:圈梁对桩顶的约束作用明显,在桩顶引起约束横向力与力矩,影响桩体的受力形态;桩身弯矩随着基坑开挖深度的增加而增大,锚杆的位置对桩身弯矩有明显影响;桩身水平位移为两端小中间大,且位移最大值随基坑开挖深度的增加向下发展。     

桩锚和土钉联合支护方案数值模拟分析

以百色某棚户区改造项目深基坑工程为背景,采用PLAXIS有限元计算软件建立二维数值分析模型,对单一桩锚支护方案与桩锚土钉联合支护方案中的桩体结构变形特性进行分析。结果表明：桩锚土钉联合支护方案中的桩体水平位移、桩体弯矩以及锚索轴力均随着基坑开挖深度增加不断增大,变化速率先增大后减小;与单一桩锚支护方案相比,桩锚土钉联合支护方案对于桩体水平位移的限制效果更好,桩体所受到的弯曲应力与锚索轴力更低,对基坑周围环境影响程度更小,基坑整体安全稳定性更高。该研究结果可为以后相似的工程提供实用价值和理论研究参考。     

深基坑桩锚支护数值模拟研究

桩锚支护作为一种在深基坑工程应用范围广泛、支护效果较好的支护形式,具有极大的研究意义。文章以基坑变形基本理论为基础,运用了MIDAS/GTS NX有限元数值模拟软件,以北京某深基坑为研究对象,建立了其桩锚支护结构开挖施工的有限元模型,研究了“围护桩+预应力锚索”支护结构在开挖过程中的基坑以及支护结构变形规律。研究发现基坑分步开挖对其变形会产生非常大的影响,而桩锚支护形式能有效限制支护结构与周围土体的水平位移;坑底隆起值、地表沉降值、桩顶水平位移值均与基坑开挖深度正相关;考虑到基坑变形的时空效应,可以采用分小段、分层开挖支护的方法减小变形。     

建筑基坑施工过程支护结构受力特性分析

基坑支护结构的受力变形情况对基坑的稳定性至关重要,为了进一步掌握建筑基坑施工过程中基坑支护结构在不同因素影响下的受力变形情况,通过建立数值模型,从支护桩桩长、桩径、桩间距三个方面计算了支护桩的桩身弯矩和水平位移的变化趋势。研究结果表明：随着基坑深度的增大,不同长度、桩径围护桩桩身弯矩的变化趋势大致相同,呈现出波动变化的规律;当支护深度大于10m时,随着支护深度的增加,且不同桩长、桩径下桩体弯矩间的差距也逐渐变大,而不同桩径下桩体的弯矩值基本一致;随着支护深度的增大、不同桩长、桩间距下桩体的水平位移基本保持一致,均表现为桩身先向基坑内侧移动,位移达到峰值逐渐转向基坑外侧,但桩体的水平位移随着桩径的增大而减小;当支护桩支护深度达到某一值后,提高桩长和桩径能够增加桩身弯矩,且增大桩径能够控制桩体变形。     

盖挖逆作法基坑施工监测及数值模拟分析

介绍了天津滨海国际机场扩建交通中心工程第三合同段基坑"盖挖逆作法"的施工过程,通过对深基坑开挖过程中的支护结构内力、坑周土体水平及竖向位移等的现场监测和数值模拟分析,讨论了基坑开挖过程中支护结构受力的特点及其对周围环境的影响,得到基坑周边土体水平位移的变化规律。分析表明,土方开挖对基坑周围土体的影响范围约为两倍的开挖深度;开挖过程中土体及围护桩最大位移位置基本上都处于基坑开挖面附近;在基坑施工过程中,应该尽量减小无支撑暴露的时间,加快底板浇筑,防止因土体流变而产生过大的位移。     

基于PLAXIS的某深基坑桩锚支护结构的数值分析

运用Plaxis有限元软件对某深基坑桩锚支护结构进行了开挖过程的模拟,并对围护桩水平位移及锚索内力的计算值与实测值进行比较分析。结果表明:支护结构的位移及内力都处于可控状态,桩锚支护结构用于宽大深基坑是可行的;围护桩水平位移计算值与实测值的变形曲线基本一致,锚索内力的变化趋势基本相同,通过Plaxis进行的基坑开挖模拟计算是可行的。     

高层建筑深基坑开挖阶段围护桩变形特性分析

以某高层建筑深基坑施工为研究背景,根据基坑围护方案、监测方案等资料,结合监测数据,分析基坑开挖阶段围护桩的变形特性。结果表明基坑施工期围护桩的累计深层水平位移主要发生在土方开挖阶段;随基坑开挖深度增加及混凝土支撑的浇筑,围护桩的变形曲线由前倾型逐渐向弓形变化,累计深层水平位移量随之增大,最大累计位移发生位置也下移;随着测次增加,桩身第1道支撑位置的累计深层水平位移值较小,而第2,3道支撑及坑底位置的变形值呈现波动性增长趋势,围护桩变形最大的关键部位出现在桩身第3道支撑位置。     

天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析

介绍了天津铜锣湾广场深基坑工程开挖实例。通过对深基坑开挖过程中的支护结构内力、坑周土体水平位移等的现场监测和数值模拟分析,讨论了基坑开挖过程中支护结构受力的特点及其对周围环境的影响,得到基坑周边土体水平位移的变化规律,为考虑施工因素的深基坑开挖及支护结构设计提供了依据。分析表明:土方开挖对基坑周围土体的影响范围约为两倍的开挖深度;开挖过程中土体及围护桩最大位移位置基本上都处于基坑开挖面附近;在基坑施工过程中,应该尽量减小无支撑暴露的时间,加快底板浇注,防止因土体流变而产生过大的位移;对于环梁支撑体系,如果支撑布置不规则,会造成受力不均,容易产生较大的弯矩值,会对环梁支护结构产生不利影响。     

双排桩与止水帷幕复合支护的基坑围护设计研究

通过台州市某基坑实例,研究了双排桩与止水帷幕复合支护的基坑围护中各排桩体的荷载分担系数变化规律,分析了双排桩在基坑开挖完成后的内力位移分布特点,并预测了基坑开挖所引起的地面沉降量和沉降范围,研究成果可为类似工程建设提供一定的参考依据。     

桩锚支护结构桩身内力试验研究

通过对西宁火车站深基坑桩锚支护结构桩身内力进行现场实测,分析了不同工况下桩锚式支护桩的受力特性及其变化规律。结果表明:冠梁不仅能使桩顶部分受力特性不同于上端自由的直立杆件,而且可以有效减小桩身内力;桩锚式支护桩桩身钢筋应力实测值远小于钢筋强度设计值;悬臂支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面附近,桩锚支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面以上至1/3基坑深度的区域内;支护桩嵌固深度过长并不能改善支护桩的受力特性;对于桩锚支护结构,用极限平衡法与弹性支点法进行计算都是偏于安全的,在基坑底面以上,设计时采用极限平衡法比弹性支点法更为经济,而在基坑底面以下采用弹性支点法得出的结果与实测值更加吻合;支护桩桩顶侧向位移随基坑开挖深度的增大而增大,设置预应力锚杆能有效控制基坑顶部侧向位移的发展。     

土岩组合地区桩锚支护基坑开挖地表沉降分析

针对青岛地区典型桩锚支护结构型式的土岩组合基坑,通过有限元模拟,对土层厚度、锚杆布设、支护桩嵌入岩层的相对深度、岩层组成及开挖方式等不同条件下基坑开挖引起的地表沉降特征进行了计算分析,在基坑地表沉降模式、灌注桩的嵌岩比、基坑开挖影响范围、地表沉降与桩体水平位移的关系等方面得到了一些定性和定量的基本规律,可为类似基坑工程的设计开挖提供借鉴。     

膨胀性岩土基坑桩体水平位移变形分析

为了分析膨胀性岩石基坑支护桩体水平位移情况,以成都地铁某膨胀性岩土基坑为研究对象,在围护桩内预埋测斜管,使用活动式测斜仪观测围护桩各深度的水平位移变化;通过对桩体水平位移和钢支撑轴力监测数据统计和分析,总结桩体水平位移变化规律.研究表明:由于膨胀性岩土的不良地质特性,基坑桩体水平位移变形普遍较大,累计变化值超控制值,监...     

考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型

建立一个考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型。该模型具有如下特点：可计算基坑某一长度范围内每根桩顶处的冠梁刚度系数,给出冠梁的弯矩、位移分布;通过杆系有限元法计算任意开挖深度情况下桩身的内力和位移;可考虑任意排距（包括排距为零,即退化为一排桩）以及前排桩、后排桩长度不相同等情况下桩身的内力和位移。基于这一模型,编制了设计计算软件。计算结果表明：在基坑边壁中点处冠梁水平位移大于其它位置的位移,且随开挖深度的增大位移逐渐增大;在支护结构桩顶部,冠梁的作用限制了水平位移的发展,而支护结构桩的中部则有较大的位移;此外,随冠梁刚度系数的增大,桩体的水平位移明显减小,而弯矩则增大。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。     

桩锚支护深基坑开挖引起紧邻建筑物变形特征分析

依托工程实例,探讨桩锚支护深基坑开挖对紧邻建筑物变形影响。建立深基坑支护体系与紧邻建筑物三维计算模型,分析深基坑开挖引起紧邻建筑物变形特征。由分析结果可知:基坑开挖对紧邻建筑物的变形影响,竖向沉降大于水平位移,且接近2倍的关系。主要影响敏感因素有建筑物与基坑距离、建筑物外荷载。对于地下建筑物,基坑深度为总深度的1/3时,水平位移变形速率大于竖向沉降,随着基坑开挖深度增加,水平位移变形速率小于竖向沉降,且水平位移趋于稳定,竖向沉降变形趋势加大。     

北京市轨道交通基坑工程桩体变形特性

根据基坑开挖深度、地层条件的不同,对北京市轨道交通80个明挖顺作法基坑工程实测结果进行统计分析,研究确定北京砂卵石和黏性土地区深基坑开挖引起的桩体变形规律。研究表明：①围护桩顶和桩体均存在向基坑内和基坑外两个方向的水平位移,水平位移实测结果分布形态均近似符合正态分布。②围护桩整体最大变形均以桩体变形为主,桩向基坑内水平位移平均值约为0.05%H～0.12%H,向基坑外水平位移平均值约为0.02%H～0.07%H。③插入比、长宽比、基坑系统刚度等对桩的最大水平位移有一定的影响。④桩向基坑内水平位移最大值主要出现在0.26H～0.45H处,向基坑外水平位移最大值主要出现在0.18H～0.20H处。研究成果可对未来北京及其他地区城市轨道交通基坑工程变形大小及安全性的预测和评估,指导基坑工程设计与施工工作,对防止基坑事故的发生具有重要意义。     

黄河冲积平原地区超大型深基坑开挖现场监测分析

介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7～19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明：围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。     

基坑桩锚联合支护分析及弹塑性验算

通过理论分析,建立基坑应变软化模型,对基坑在桩锚支护过程中的变形情况,以及桩锚结构的力学响应进行数值模拟,并将计算结果与实际监测结果进行对比,得到:(1)应变软化模型的结果与实际监测结果大致相同,优于Mohr-Coulomb理想弹塑性模型.基坑在桩-锚联合支护下,水平位移沿深度方向呈近似直线分布.随着基坑开挖深度的增加,基坑壁的水平位移和底部的回弹位移越来越大.(2)锚杆轴力沿锚杆体分布形式为逐渐减小的形式,随着基坑的继续开挖,锚杆的锚固力不断增大.基坑开挖完毕后,各层锚杆轴力沿长度的分布并不均匀.     

地铁车站深基坑开挖现场监测与理正软件分析

结合武汉某地铁深基坑工程的地质条件、支护结构设计、实际施工工序等,通过现场监测数据,分析围护桩的深层水平位移、支撑轴力、立柱沉降、地表沉降等的变化规律,分析不同位置和不同工况数据的原因和主要影响因素,并对比施工监测数据和理正深基坑设计软件建模计算结果,分析表明软件计算与现场监测结果较为一致,并得到基坑围护结构变形和受力情况受基坑尺寸、施工工况和桩体嵌固深度的影响。     

新型H型钢支撑体系设计分析及工程应用研究

新型H型钢支撑体系由H型钢支撑、钢围檩、系杆、千斤顶、立柱和托梁等组成,单根H型钢支撑通过系杆连接,系杆与H型钢支撑位于同一水平面,形成平面桁架体系.与传统钢支撑体系相比,新型H型钢支撑采用全螺栓装配连接,可以任意组合、拼装,施工便捷.为了研究新型H型钢支撑体系的安全性能及其在深大基坑工程中的适用性,以上海静安府项目基坑工程为背景,对基坑围护桩变形和H型钢支撑轴力进行现场监测,分析基坑围护桩顶位移、桩体水平位移和新型H型钢支撑轴力的变化规律.结果 表明:基坑围护桩顶位移和桩体变形与基坑开挖工况和基坑底板浇筑速度密切相关;新型H型钢支撑轴力受气温影响比较明显,且气温越高,单位温度变化对其轴力的影响越明显.通过对新型H型钢支撑区域与钢筋混凝土支撑区域围护桩变形进行对比分析发现,新型H型钢支撑区域围护桩顶和桩体位移的变化规律及最终变形值均与钢筋混凝土支撑区域基本一致,且所有监测数据都在安全范围以内.     

桩锚支护结构的水平位移计算与分析

桩锚支护已在基坑和边坡中得到广泛的应用。桩锚支护的内力和变形与其施工中锚杆边支护边开挖的特点是密不可分的,常用的计算方法无法计算桩锚支护坑壁的水平位移。本文针对桩锚支护的施工特点,建立了考虑施工过程的桩锚支护模型,并对施工阶段作用在桩锚支护上的坑壁水平位移进行了分析。在此基础之上,采用高级编程语言M atlab编写相应的计算程序,与实测结果相对比,验证其结果,说明其正确性。