基于模型试验的衡重式桩板挡墙减荷效应研究

衡重式桩板挡墙利用减荷板的减荷作用,减小了挡墙下部的土压力,改善了结构的受力状态,优化了挡墙的内力分布。从模型材料的选取、模型结构和尺寸的确定、模型加载和测量系统的布置等方面设计了相似比为7∶1的试验模型,对比分析不同减荷板宽度与埋深以及有、无减荷板时挡墙上土压力的测试数据,结果表明:1)减荷板对挡墙主动区土压力具有显著的减荷效应,减荷板埋深附近减荷程度最为明显; 2)减荷板对桩前上部(0～0. 5L,L为桩长)被动区土压力具有明显的减荷效应,最大减荷超过一半,对桩前下部(0. 7～0. 88) L至桩底被动区土压力不产生减荷效应; 3)相同板埋深时,主动区土压力合力的减荷比随板宽的变化发生较大变化,被动区土压力合力的减荷比随板宽的变化呈波状变化; 0. 6 m板宽时,两者减荷比均达到最大,试验最佳板宽取0. 6 m,板宽有上限值; 4)相同板宽条件下,板埋深0. 9 m时,主动区土压力合力的减荷比最大;最佳板宽条件下,板埋深0. 9 m时,被动区土压力合力的减荷比最大,减荷板最佳板埋深取0. 9 m。     

衡重式桩板挡墙受力特性模型试验研究

衡重式桩板挡墙是一种新型支挡结构。相比悬臂式桩板墙、桩锚结构等支护形式,其施工更方便,造价更低,且造型更美观。鉴于该结构的特殊性、复杂性及其构造上存在的多个可变因素,该结构的受力特性尚不明确。为此,基于相似理论,以衡重式桩板挡墙的一般形式为原型,通过多组几何比例7∶1的模型试验,研究了衡重式桩板挡墙结构的土压力分布模式。由试验结果得出：①卸荷板下土压力为零;②桩前抗力建议使用m法计算;③整体结构的受力模式与土压力计算模式。     

衡重式桩板挡墙整体滑移离心试验研究

通过离心模型试验对衡重式桩板挡墙的整体滑移过程进行研究。试验表明:1)在结构发生整体滑移的同时,还产生了第一、第二破裂面,且整体滑移线恰好通过桩底;2)第一破坏面基本是沿着土层的主动破坏面滑动;第二破坏面通过卸载板端向地面延伸,其与卸载板间接近垂直;3)产生第一破坏面的原因是试验中桩前土体的强度过低,因此在衡重式桩板挡墙的设计计算过程中,应进行地基承载力的验算。     

20万吨级卸荷式板桩码头数值分析

京唐港#36泊位为20万吨级通用散货泊位,采用卸荷式板桩码头结构型式,这是世界上迄今为止设计最大的板桩码头。对于卸荷式深水板桩结构,原有的规范已不再适用,给结构设计带来了一定的困难。基于ABAQUS有限元平台,利用开发的土和结构相互作用软件,对该20万吨级板桩码头初步设计方案进行了三维数值模拟,研究了卸荷式板桩结构的卸荷机理和土与结构的相互作用规律,得到了码头结构的内力和变形等关键设计参数,揭示了码头前墙上的土压力随墙体变形的变化规律,为结构的设计和优化提供了技术支撑。     

后填土挡土墙设计与工程应用实例

位于坡地上的建筑物,因为美观上的要求,经常会遇到依地势进行边坡的设计与施工问题。当坡顶与坡脚附近主楼的桩基已经施工完毕,且需要先形成挡墙,后进行土方回填形成永久边坡的施工工况,使得边坡支护方案的选择变得更加困难。常规的锚索设计方案因为已施工桩基的存在而不可行。结合实际工程,采用衡重式桩板挡墙的支护方案满足了以上施工条件的限制,可为类似工况的挡土墙设计提供参考。同时,针对衡重式挡土墙土压力的分布情况进行了详细分析,给出了衡重式挡土墙的设计和计算原则,以及适用范围。     

衡重式桩板挡墙抗倾覆稳定性离心试验研究

设计了比例尺为50的挡墙结构模型,通过不同土质(全砂土,上部砂土、下部粉土或饱和粉土)填料的三组离心模型试验,对衡重式桩板挡墙的倾覆过程进行了研究。结果表明:1)填料为全砂时,挡墙出现第2类破裂面,且出现的位置与理论计算的位置十分接近;2)当填料砂土更换为含水量为20%的粉土时,挡墙结构位移加大(并未发生倾倒破坏),墙后出现两个局部破裂面;3)当填料土强度进一步降低后,挡墙结构发生倾覆破坏,卸荷板范围内(包括板上方与板下方)的土体与挡墙一起发生倾覆,卸荷板的存在增强了结构的抗倾覆稳定性;4)由试验结果提出的挡墙倾覆破坏模式与数值模拟结果一致。     

分离卸荷式板桩码头的工作机理

分离卸荷式板桩码头是中国自主开发的一种新型码头结构型式。与传统的卸荷式板桩码头结构不同,分离卸荷式板桩码头采用卸荷承台与前墙分离设置,避免了因码头水平位移较大或产生不均匀沉降时,承台下的基桩会发生桩头混凝土开裂,影响其耐久性。对于这种新型的码头结构,如何正确地认识分离式卸荷承台的卸荷作用,掌握前墙上的土压力作用规律,是码头结构设计的基础。通过有限元数值分析,探讨了分离卸荷式板桩码头结构的受力与变形规律,以及卸荷承台的卸荷机理与码头结构上的土压力分布规律。通过与单锚板桩码头结构的比较,验证了分离卸荷式板桩码头结构对于板桩码头深水化的作用。     

高层建筑深基坑支护结构设计及内力分析

该文基于重庆某办公楼深基坑实际工程,以KHZ-1为例,采用弹性支点法,通过理正岩土软件对该大楼基坑的悬臂式桩板挡墙进行支护设计和内力分析,得到了悬臂抗滑桩板挡墙的支护方案、内力计算结果及配筋.结果表明:(1)在支护设计中,将抗滑桩外土体沿道路红线向基坑方向适当放坡,可减少抗滑桩上的土压力,有效降低基坑支护高度.抗滑桩可兼作地下室框架柱基础,桩间挡板亦兼作地下室的侧墙挡板,具有较好的经济效益;(2)悬臂段桩身弯矩随桩深增大而急剧增大,在基坑底面时,弯矩随桩深增大的速度明显变小,基坑底面往下4.2m处,桩内侧弯矩达到最大值,当桩深度继续增大至桩底端时,桩身弯矩逐渐减小至零;(3)该支护方案及施工工艺切实可行,可供类似工程参考.     

新型支护结构在边坡治理中的应用

抗滑桩设桩位置灵活,开挖土方量小,施工方便,设备简单,还可以与其他支护措施联合使用。带卸荷板的重力式挡墙,既可以利用卸荷板上的填土来迫使挡墙整体重心后移,使基底压力趋于均衡,又能阻隔土压力的传递,从而在很大程度上减小土体对挡墙的主动土压力。两种结构联合应用,在港口工程和高边坡治理中是较为经济实用的挡土结构。     

某边坡工程治理措施研究

分析边坡工程地质概况,对岩土组合边坡进行挡墙荷载计算时,结合实际情况,采用土层与岩层分算,合力取“外力包络线”的方法,该方法既能节约成本又偏安全.结合计算分析和现场工程实际情况,确定采用“桩板挡墙+排水沟”和“街重式挡墙+排水沟”两套方案,经技术经济比较,选择“桩板挡墙+排水沟”的方案为优选方案.     

板桩结构土压力理论的创新发展

对于板桩码头,其主要的荷载为作用于码头前墙上的土压力,该荷载一方面是由于港池开挖引起前墙两侧土压力的不平衡产生,另一方面是由于码头表面荷载作用于地基土,从而增加了前墙陆侧的土压力。板桩码头深水化的关键要求必须解决港池挖深导致的前墙土压力急剧增大问题,“遮帘”和“卸荷”是减少前墙土压力的有效途径,由于设置了遮帘桩和卸承台,使得板桩结构的受力情况更加复杂,涉及的关键科学技术问题是土和结构的相互作用。针对遮帘式和分离卸荷式板桩码头新结构开发过程中的土压力问题,先后研究了土体密度与粒径对静止土压力系数的影响、遮帘式板桩结构的土压力“桶仓压力效应”和“遮帘效应”,以及分离卸荷式板桩结构的土压力“卸荷效应”,为板桩码头新结构的发展奠定了理论基础。     

公路分级开挖桩板挡墙治理及有限元分析

文章对桩板挡墙在公路边坡中的应用进行了总结,介绍了桩板的治理特点及使用现状,通过某公路工程路堑分级开挖,并采用桩板挡墙进行支护的实施方案和合理性进行了分析,并通过有限元对分级开挖的模拟和抗滑桩支护的安全性进行了模拟,表明桩板挡墙在公路边坡支护中具有强大的支护能力。     

卸荷板在挡墙侧壁加高工程中的应用

对于原挡墙侧壁加高工程,提出了卸荷板加固方案,并进行了卸荷板结构设计以及加高后的原挡墙侧壁的验算,同时对常规卸荷板挡墙中卸荷板的高度及长度等设计参数进行了公式推导,为类似工程设计和施工提供了借鉴参考。     

锚拉板桩墙设计理论研究

本文首先将锚拉板桩墙体系分割成三部分,锚桩,拉杆,板桩。分别进行研究。锚桩采用Ｒａｎｄｏｌｐｈ（１９８１）建议公式计算以获得桩顶变位荷载关系,拉杆采用荷载传递函数法给予分析,板桩则用弹性梁理论进行研究。并建议了一个用于描述墙后土压力－变位间的非线性关系式。然后将锚拉板桩墙作为一个整体,根据系统内力,最后,将本文理论用于一工程实例之中,获得了满意的结果。     

墙背卸荷式搅拌桩挡墙在基坑工程中的应用

本文介绍了水泥搅拌桩重力式挡墙与墙后注浆卸荷平台组合支护的计算方法,及其在基坑工程中的应用。     

20万吨级卸荷式板桩码头离心模型试验研究

中国板桩码头结构的设计和建设从2000年前的3.5万吨级到现今的20万吨级,有了长足的进步。新提出的一种20万吨级卸荷式板桩码头结构,考虑了刚性较大的T型地连墙方案和柔性较大的组合钢管桩前墙方案,与之相对应的卸荷承台群桩基础结构中分别设置2排和3排直立灌注桩。开展了大型土工离心模型试验,对这两种方案的卸荷式板桩码头结构性能进行了验证。结果发现,这两种方案都是可行的,前墙位移均在允许范围内,其中刚性较大的T型地连墙方案中,前墙锚着点位移较小,但墙身弯矩反应较大,拉杆力较小,承台群桩基础结构中灌注桩弯矩反应正常,而柔性较大的组合钢管桩方案中,前墙锚着点位移较大,但墙身弯矩反应较小,拉杆力较大,承台群桩结构中灌注桩弯矩反应较强。前墙和灌注桩弯矩反应强烈程度所呈现的此消彼长特性,揭示了卸荷式板桩码头中单锚式板桩结构部分和卸荷承台群桩基础结构部分之间的荷载分担工作机制。     

桩土作用对无铰拱拱圈内力影响探讨

讨论桩土作用对无铰拱拱圈内力的影响。选取典型工程,分别建立单独拱圈模型和拱圈-下部结构模型,对下部结构施加不同的侧向约束以反映土体作用的影响,比较拱圈横截面内力在不同支承约束条件下的变化。经对比分析,恒载和活载作用下,桩土作用对拱圈结构内力影响较大;温度荷载下的不同约束支承时,拱圈内力变化规律相同,内力值均小于拱脚完全固结时;采用拱圈-承台简化模型,对承台底施加水平和转角约束,考虑桩顶埋深和承台侧土压力计算桩顶刚度系数作为约束刚度系数,结果与拱圈-承台-桩精确模型接近。因此,这一方法在实际工程应用中有一定的实用价值。     

非预应力锚索挖孔桩板挡墙的设计与施工

非预应力锚索挖孔桩板挡墙是一种新型挡土结构。其设计特点为桩、挡土板和锚索共同作用将力传给地基。施工实践证明，这种挡墙在高度大于１０ｍ的岩土边坡作为支挡，比混凝土重力式挡墙、非预应力锚索板挡墙、预应力锚索挖孔桩板挡墙具有更好的技术经济效益。     

浅析边坡治理中的衡重式挡墙与锚杆联合支护方案

衡重式挡墙和锚杆支护边坡有其各自的优缺点,在滑坡治理工程中可以按照实际情况考虑采用衡重式挡墙与锚杆联合的支护方案。在边坡支护中,通过合理的设计,衡重式挡墙和锚杆可以发挥各自的优势,以取得较好的治理效果。本文主要从衡重式挡墙和锚杆联合支护的优势、支护形式、失效模式等方面入手,分析了衡重式挡墙和锚杆联合支护的基本受力机理,为类似工程提供参考。     

卸荷式与悬臂式挡土墙受力分析比较

通过对悬臂式挡土墙与卸荷式挡土墙受力分析比较，可以看出同样高度的卸荷式挡墙较悬臂式挡墙在挡墙墙壁根部所受弯矩要小，这样可以减小挡墙墙壁的壁厚及配筋，同时也可以减小倾覆力矩，即可以减小挡墙底板宽度。