砂卵石地层桩锚支护结构现场实测与研究

对成都市某楼的深基坑桩锚支护结构进行现场监测,研究分析了砂卵石地层条件下深基坑开挖过程中土压力、桩身内力、锚杆拉力的分布和变化规律。研究表明:桩侧静止土压力约占理论静止土压力的1/6～1/10,开挖过程对冠梁与底板附近的土压力影响较小;桩体钢筋应力仅发挥了钢筋设计强度的16.8%;预应力锚杆只出现了前期预应力损失等,为今后成都地区的桩锚支护结构的研究提供了较好的参考价值。     

砂卵石地层圆形深基坑支护结构土压力

在以砂卵石地层为主的成都平原地区,近年来圆形深基坑工程逐渐出现,但一直无适宜的支护结构土压力的确定方法,对土压力分布特征尚不清楚。运用弹塑性数值模拟方法,充分考虑桩土变形协调关系,确定了成都地区砂卵石地层的圆形深基坑支护结构上土压力的分布规律,呈现出在围护桩中下部偏大的近似三角形分布模式,平均值小于Rankine主动土压力。开展了模型试验研究,针对试验模型,数值计算值与试验值分布规律整体上具有相似性,二者较为接近,说明了数值计算结果具有一定的合理性。     

考虑土拱效应的土压力理论在桩锚支护受力分析中的应用

基坑支护结构上实测的内力常常远比按经典土压力理论计算的要小,针对这一问题考虑土拱效应对桩锚支护结构土压力的影响,应用Handy提出的土压力计算原理来分析桩锚支护结构的土压力。计算结果表明:桩侧土压力与经典土压力分布不同,与实测结果比较相符;对于砂卵石地层桩锚式支护结构,用考虑土拱效应的土压力计算模型比较合适。     

成都地区砂卵石地层深基坑围护结构选型

由于成都地铁明挖法车站所处砂卵石地层的地质条件,结合7号线以及调研到的其他共53个砂卵石地层深基坑中采用的围护结构设计实例和工程特征,对成都地区不同深度基坑的围护结构的形式进行了统计和分析,得到的结论有:基坑深度为6~11 m时多采用土钉墙;基坑深度为11~16 m时多采用锚桩支护;当深度大于16 m时,多采用桩+内支撑的形式。如此,可为类似地质条件下深基坑围护结构的选型提供参考。     

砂卵层深基坑开挖对紧邻建筑物沉降变形影响实例分析

为了研究成都地区砂卵石地层条件下深基坑开挖对周边紧邻建筑物沉降变形的影响,基于成都典型深基坑工程实例,对深基坑开挖过程中紧邻建筑物沉降实测数据进行了分析研究。实测结果表明:砂卵石地层条件下深基坑开挖可能会使紧邻建筑物底部被抬起;距离基坑远近是影响周边建筑物沉降的重要因素;基坑周边建筑物沉降过程具有明显的时效性,由此得出的研究结果,对合理的基坑支护设计具有现实指导意义。     

围护桩水平位移反分析弯矩及桩侧土压力

为探讨深基坑排桩支护的内力分布与作用于支护结构上的土压力分布状况,基于桩体深层水平位移监测数据对桩体内力及桩侧土压力进行了反分析研究。在三次样条法的基础上,对五次样条函数进行推理,建立桩体深层水平位移与桩弯矩和桩侧土压力的函数关系式,结合某工程实测数据,得出位移反分析后的桩体弯矩与桩侧土压力,最后将理论值与实测值进行了对比。研究结果表明,弯矩反演结果与实测弯矩值吻合程度较好;在开挖面以上,围护结构位移较小时,位移反分析得到的土压力大于朗肯主动压力,随着开挖变形增大,土体产生应力松弛,位移反分析得到的主动区土压力小于朗肯主动土压力。在开挖面以下,土压力的分布形式接近于规范提出的弹性法基坑内侧分布土反力与主动土压力差值。     

砂卵石地层圆形深基坑排桩支护结构受力特征

平面为圆形的深基坑工程近年来逐渐出现在以砂卵石地层为主的成都平原地区,其支护结构型式多为排桩结合圈梁构成的排桩框架结构。这种空间结构受力较为复杂,针对工程实际的迫切需要,基于数值模拟方法,依托成都某圆形深基坑工程,分析了排桩框架结构的内力和变形特征及桩径、桩端地层、基坑直径等因素对其的影响规律。结果表明,围护桩后侧土压力接近三角形分布,可采用Rankine理论近似计算,结果偏于安全,误差约为30％;围护桩具有双向弯曲特征,冠梁和腰梁均以轴向受压为主,腰梁受力较大;随着坑径增大,作用于围护桩上的土压力先减小后增大,其间存在使土压力最小最佳坑径。     

成都二元地层结构对建筑基坑工程的影响

总结了成都地区典型二元地层结构工程特性,分析了二元结构地层对建筑基坑工程的影响,认为二元地层结构对排桩支护间距、土压力计算、基坑边坡破坏模式都有影响。并着重讨论了砂卵石层宏观内聚力的问题,提出采用反分析的方法确定砂卵石土宏观内聚力的方法,认为对于基坑工程,可以考虑砂卵石土的宏观内聚力进行支护结构设计计算。     

饱和软土中深基坑主动土压力实测研究

对饱和软黏土中11.0m的深基坑进行了主动土压力与深层位移监测。基坑竖向支护体采用钻孔灌注桩,水平向采用两道钢筋混凝土内支撑。实测主动土压力大于按照朗肯主动土压力公式的计算值,实测值约是计算值的1.20倍,阳角处的主动土压力实测值与计算值的比值大于正常位置的比值,约是正常处的1.13倍。实测主动土压力与墙后土体水平位移关系符合双曲线规律。达到主动土压力状态时,对应的墙后土体水平位移约为开挖深度的0.1%。     

砂卵石地层预应力锚索复合土钉支护技术应用探讨

预应力锚索复合土钉支护技术是在充分结合土钉支护技术和预应力锚索复合技术优点的基础上发展而来的,多应用于粉土等粘性底层,而在砂卵石地层的应用不常见。基于此,文章结合福建省某砂卵石地层工程,分析预应力锚索复合土钉支护技术在砂卵石地层施工中的难点,旨在对砂卵石地层预应力锚索复合土钉支护施工工艺进行分析,以期推动该技术在砂卵石地层的应用。     

考虑基坑支护结构变形模式的土压力研究

为了减小经典朗肯土压力理论与工程中实际土压力的误差,在经典朗肯土压力理论的基础上,减少了其基本假定中的限定性条件,考虑基坑支护结构变形产生的土拱效应以及基坑支护结构与土体间的摩擦力,通过分析平面应变条件下土单元体的极限平衡状态,提出了修正的朗肯土压力理论。用理论分析结合实例验证的方法与经典朗肯土压力理论做对比,发现修正的朗肯主动土压力大于经典朗肯主动土压力,修正的朗肯被动土压力小于经典朗肯被动土压力。同时还讨论了不同基坑支护结构变形模式对极限状态下土压力分布的影响,最后分析了极限状态下修正的朗肯土压力对黏聚力与内摩擦角两个参数的敏感性。     

非饱和土大气张力通用公式与朗肯土压力

推出了大气张力朗肯土压力通用公式及其特例。非饱和粘性土的算例表明:由于水气不抵大气压强自重应力的存在,大气张力朗肯主动和被动土压力都比水土合算经典朗肯土压力的大。但是,基坑内侧还作用着大气压强。将其与大气张力朗肯土压力叠加,在基坑上段,扶住支护;在基坑下段,威胁支护。将叠加结果与水土合算经典朗肯土压力比较,对支护的威胁较小。还推出了一般土的饱和度系数的近似计算方法。     

砂卵石地层盾构开挖面稳定性分析

分析了成都砂卵石地层工程地质和水文地质条件,通过大型三轴试验对砂卵石层力学特性进行了研究。针对砂卵石层粘聚力低、离散性强的特点,选用颗粒离散元法作为数值计算工具,通过对大型三轴试验的数值模拟,对砂卵石层的细观参数进行了标定。研究了支护压力对开挖面变形、地表沉降、开挖面的最大位移和土层应力的影响。研究结果表明：1)开挖面土体破坏形状和砂土的离心试验模型相符;2)当支护压力较小时,开挖面前方土体颗粒接触力很低,颗粒流动趋势明显,因此容易引起超挖,从而导致盾构施工后形成地层中的空洞;3)开挖面前的上方土体成拱作用明显,即使土层内部形成空洞也不会立刻引起地面塌陷,这是目前成都盾构施工引发地面滞后沉降的主要原因。     

浙江杭州地铁砂质地层深基坑土压力分析研究

按照考虑变形的深基坑土压力理论,土压力分布规律符合传统极限土压力理论,趋近于朗肯主动极限土压力,不可能趋近于零。通过对杭州地铁砂质地层深基坑土压力的实测数据发现,基坑某一深度范围的实测土压力结果趋近于零。分析研究认为由于基坑采取坑外降水措施后粉砂土体具有一定自稳性,当基坑变形较大时围护结构和土体发生一定范围的脱空,导致实测土压力趋近于零。     

北京地区非饱和土土压力初步研究

根据朗肯土压力理论,北京地区土压力计算值远大于实测土压力值。针对这个急需解决的问题进行了探讨,引入广义朗肯土压力公式,结合北京地铁13号线东直门车站基坑支护工程,对理论计算土压力和实测土压力进行了详细的分析,给出了该地区非饱和土土压力计算的基于试验指标的广义朗肯土压力表达式。     

砂卵石地层基坑开挖土体本构模型辨识研究

随着基坑工程分布的广泛性,施工过程中会遇到各种复杂的地质条件,其中砂卵石就是一种广泛分布的特殊地层。为了解砂卵石地层中基坑开挖的变形特征,探究砂卵石土体的本构模型,该文首先详细介绍了Harding-Soil模型的理论基础,然后采用均匀设计(UD)与有限元(FEM)计算相结合的方法对本构模型的未知参数进行辨识,均匀设计可以减少计算量并保证试验方案的科学性、准确性,最后结合长沙地区某在建砂卵石地铁深基坑工程进行实例验证Harding-Soil模型描述砂卵石地层开挖行为的适用性。有限元计算结果表明Harding-Soil模型能较准确的描述砂卵石基坑的变形特征,且利用均匀设计(UD)与有限元(FEM)计算相结合的方法对本构模型的未知参数进行辨识是可行的。     

深基坑锚拉桩上外荷载及其受力变形开挖响应

在基坑的整个开挖过程中,锚拉桩上作用的外荷载是不断变化的,研究支护桩所受土压力和锚索拉力的变化规律及其内力变形开挖响应,对优化桩锚支护结构的设计、保证开挖过程中基坑的稳定性具有十分重要的意义。结合重庆市某深基坑工程,通过FLAC^3D数值模拟、现场监测的方法,分析了在基坑分步开挖过程中锚拉桩所受的土压力和锚拉力的变化规律,以及桩身变形和弯矩随基坑开挖的变化。结果表明:数值分析与现场监测所得规律较为符合;在开挖过程中,支护桩所受的土压力值逐渐由静止土压力向主动土压力转变,开挖完成后呈现“上下小,中间大”的分布特征,最终作用的土压力小于经典理论计算值;锚索预拉力在初始张拉锁定后较短时间内即发生25%~35%的损失,在开挖期间呈现波动增大的趋势,最后稳定值大致为初始预拉力的80%;桩身弯矩和变形的分布形状协调一致,均为朝向基坑开挖侧的外凸型,最大值出现位置经历“从上往下再往上”的变化轨迹。