排桩支护结构m法的优化设计

本文指出作用在桩上的所有荷载对桩上任一点的变形都有贡献并应予以考虑,认为运用m法进行设计,可以突破经典方法关于本步开挖和支撑不影响前道支撑的内力和变形的假设;并在此分析的基础上,进行了排桩支护结构的优化设计。结果表明,采用本方法可以有效地降低成本。     

深基坑桩锚支护结构桩身内力及土压力试验研究

通过对东北大学秦皇岛分校综合实验楼深基坑桩锚支护工程现场试验,研究分析了深基坑开挖过程中桩身土压力、钢筋应力及弯矩的分布和变化规律。研究表明:基坑开挖和锚杆及其预应力施加是桩身内力变化的主要因素,预应力锚杆施加的影响较大;通过桩身钢筋应力反算土压力的大小与实测土压力大小及分布基本一致;实测土压力的大小介于朗金土压力和静止土压力之间。     

m法弹性桩内力与位移求解

分析了桩在桩端弯矩和水平力共同作用下桩土共同工作时,用幂级数法求解“m”法的微分方程,推导出了桩的内力与位移的具体计算式,从而求得桩身各截面的水平位移、转角、弯矩、剪力,以及桩侧土抗力.     

根据桩身侧向位移反演非极限状态下土压力分布

根据支护桩侧向位移,反演了非极限状态下桩身所受土压力从而进行了支护桩设计,并结合工程实例进行了验算,结果表明：利用非极限状态下土压力与桩身位移的关系式,反演出桩身的受力状态处于静止土压力与主动土压力之间,符合非极限状态下土压力处于静止土压力与极限土压力之间的基本假设;并根据对反演土压力进行的验算,得出了其在基坑不同深度情况下计算的准确性。     

考虑剪切变形影响的桩基m法计算理论

考虑桩基的剪切变形影响,利用单广义位移深梁理论,建立了桩基m法的计算方法,导出了水平位移、转角、弯矩和剪力的初参数表达式和无量纲参数函数的统一表达式,根据桩底边界条件建立了初参数解的计算公式;给出了无量纲参数函数随换算深度和弯剪刚度比的变化图形。研究表明,换算深度小于3.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响较小,换算深度大于4.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响的趋势非常明显,桩基剪切变形的影响程度与桩的边界条件有关。算例结果表明,桩身的剪切变形有增大桩顶水平位移、提高弯矩零点位置、改变弯矩分布特征、扩大桩侧土压力大小等影响。     

基于简化m法的多层桩锚支护系统计算

结合工程实例,介绍了简化m法与MATLAB语言结合编制的双层支撑挡土桩支护计算程序zcjs．m,实践证明该程序可以方便地求出桩锚支护的内力及桩顶变形,值得推广。     

考虑支护结构变形的基坑土压力计算

针对基坑土压力计算存在的不足,基于朗肯土压力理论,建立了考虑支护结构与土体相互作用的土压力计算模型。结合温克尔假定,推导出考虑基坑支护结构变形的非极限主动、被动土压力计算公式。同时,对支挡式基坑支护结构的变形分布进行了简化,提出了适用于支挡式基坑支护结构设计阶段的土压力简化计算方法。     

无内撑双排桩支护结构的受力与变形性状分析

随着基坑工程的快速发展,双排桩支护结构作为一种新型的支护方式得到了越来越广泛的应用。然而,针对双排桩支护结构,目前尚未形成成熟、有效的设计计算理论。基于具体工程实例,采用弹性地基梁法和有限元法两种方式对悬臂式及外拉锚式双排桩支护结构的受力及变形进行分析,并与实测结果进行对比分析,从而对无内撑双排桩支护结构的受力变形特点有更深入的了解,以供类似工程参考。     

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。     

基于超固结黏性土CU指标求解函数的“m”法修正

 由于基坑开挖卸载,墙前被动区土体由正常固结状态转化为超固结状态,其固结不排水剪(CU)指标将发生变化,因此弹性地基梁计算理论应予以修正。根据超固结比(OCR)与不排水强度、上覆土压力间关系,引入不排水强度与固结不排水剪(CU)指标间关系,逐步推导出多土层条件下超固结土CU指标的求解函数,将其应用于弹性地基梁“m”法计算理论,提出一种新的考虑分步开挖卸载后被动区黏性土超固结作用影响的m值修正计算法。武汉长江隧道工程有限元算例结果显示,随着超固结比增大,开挖面一定深度下各黏性土层CU指标、m值均有不同程度提高,其中粉土提高幅度尤为大,按该修正法计算出的支护体位移较未修正前更接近实测结果。     

横向受力弹性中长桩及特长桩的差分法求解

m法是《桩基规范》(JGJ94-94)推荐采用的桩土共同工作分析的方法，其最常见的解法是幂级数法。本文采用m法方程的另一数值解法——有限差分法，对幂级数法不适用的弹性中长桩和特长桩的桩身内力和变形进行了分析研究，并对桩身内力分布情况进行了讨论。结果表明，差分法可很好地求解工程中的弹性中长桩和特长桩问题，且精度满足工程需要。     

基坑倾斜桩支护的变形数值分析

基坑倾斜桩支护技术具备控制变形效果佳,施工速度快,工程造价低等优点。然而,目前缺乏对基坑倾斜桩支护技术在控制变形方面的系统研究和各种组合支护形式的效果验证。采用有限元软件Plaxis3D,对比了多种倾斜桩组合支护结构在控制桩身变形和坑外沉降方面的特性。     

应用桩身应力观测资料分析推算桩身轴向变形的方法和实践

桩身的实际变形对考察桩身的工作性状,尤其对正确判断桩端持力层的工作状态至关重要,通过传统的桩身应力观测进行了桩身变形的计算实践,完善了桩身应力观测成果.     

地铁车站基坑内撑与围护桩变形关系研究

根据北京地铁基坑围护结构的特点，研究了内支撑竖向位置与围护桩桩体位移及桩身弯矩之间的关系，为围护结构的优化设计提供了一定的理论基础。     

桩锚支护结构内力和变形试验分析

桩锚支护正得到越来越多的应用,其理论尚欠完善,通过对护坡桩钢筋应力和水平位移动态测试数据的分析,得出了内力与变形分布规律;从钢筋受力和截面曲率两个途径,推导了两种护坡桩弯矩反算方法,并与m法和等值梁法进行了比较。结果表明桩身弯矩分布基本相同,数值差异很大,m法计算的弯矩最大,实测数据得到弯矩最小,传统的设计方法具有优化空间,理论上可节省一半的钢筋量,接近中和轴配筋越少。     

支护结构计算m法应用探讨

通过支护结构原型试验测试，对m法计算值与实测值进行了对比分析，认为采用考虑支撑滞后的m法计算模式较符合实际工况，计算结果更合理。     

深基坑桩锚支护结构变形监测与实步分析

以大量的实际工程监理数据为依据，总结出基坑工程桩锚支护结构最大变形的估计公式，阐述了最大变形与诸工程要素间的数学关系。     

排桩支护的桩侧土压力计算

在无粘性土的排桩支护中,从桩间土拱形成机理出发,认为土拱区土体受到等值的法向力作用,在桩间土体自由区和土拱区土体达到极限强度的条件下,得出桩间土拱的拱形参数,拱高和土拱的厚度,同时在考虑土拱区土体强度增加的情况下,结合桩土接触面处的土体强度约束条件和几何条件,在确定的桩距和桩径条件下,分析桩侧的土压力,通过求出不同桩径桩距条件下的土压力,从中找出一个最小土压力的桩参数,这个桩参数就是设计的值,其土压力计算结果位于朗肯主动土压力和静止土压力之间,与实际值基本一致。由此确定了桩的参数和土压力大小。     

双排桩支护结构的应用及变形分析

深基坑双排桩是近几年发展起来的一种新型的支护结构,与其他支护结构体系相比,双排桩支护形式具有良好的侧向刚度,可有效限制支护结构的侧向变形,在工程中得到广泛的应用.文章根据双排桩的特点,依托某工程实例,结合工程的周边环境和水文地质资料,并采用理正深基坑双排桩模型模拟分析,对比模拟结果和实际监测结果,论证方案的可行性,说明双排桩支护结构具有施工方便、不用设置侧向支撑、结构受力条件好、界坑稳定、施工安全等优点.从而指导信息化和经济化施工.     

内撑式支护控制变形设计的关键问题

本文提供软土层中建筑基坑的带内支撑的围护桩按控制变形设计的简明计算方法 ,其成果与工程实测资料基本相符。对受水平力时的“长桩”和“短桩”的桩身变形提供不同的算法。另对确定坑底软土的“m”值的预设位移和超固结影响也提出了新见解。