桩锚与土钉联合支护结构的概念优化设计

土钉支护体系通过土中设置钉体加强边壁土体,得到支护功效.边壁原状土体强度可得到最大程度的发挥.桩锚支护结构主要通过施加锚杆预应力加强基坑边壁稳定性,控制基坑边壁侧移;将桩锚与土钉构成联合支护结构时,土钉对土体的加强作用使作用于桩锚结构上的土压力得到显著减小,锚杆预应力水平得到显著降低.本文根据桩锚与土钉联合支护结构的受力变形特点和二者的协同工作机理,研究了联合支护结构的概念优化设计方法.     

基于协调变形的桩锚与土钉联合支护结构的设计计算

在桩锚与土钉联合支护结构的设计计算问题中,首先就要分析联合支护中桩锚结构和土钉结构所能承担的土压力.由于锚杆和土钉作用力的发挥依赖于基坑侧壁变形,因此研究桩锚与土钉联合支护结构中土压力的分配问题应考虑基坑开挖过程中侧移的发展进程,按协调变形来计算桩锚与土钉各自承担的土压力.通过对工程实例中基坑边壁侧移的计算,并与监测结果进行对比,验证了基于协调变形的联合支护结构的设计计算方法的合理性和工程适用性.     

桩锚与土钉联合支护结构的土压力分配机制

桩锚与土钉联合支护结构在控制基坑边壁侧移变形,减小环境影响,降低基坑支护施工难度,加快施工速度等方面具有明显技术优势,并在实际工程中得到成功应用,是目前常用的基坑支护形式之一.本文在比较桩锚与土钉各自技术特点基础上,分析研究了桩锚与土钉联合支护在基坑开挖施工过程中受力变形的发展过程,提出了联合支护结构中土压力的分配机制,为桩锚与土钉联合支护结构的设计计算提供了理论保证.     

桩锚与土钉联合支护结构传力机制的对比分析

桩锚支护与土钉可以在竖向或水平向联合使用,土压力的传力机制完全不同,分别适用于不同土层条件.桩锚与土钉竖向联合支护结构中,土钉主要作用是提高桩锚后面土体强度,从而使实际作用于桩锚结构上的土压力相应减小;桩锚与土钉水平向联合支护结构中,土钉主要作用是承担桩锚结构间的土体,并将此部分土体侧压力通过水平土拱传至两侧桩锚结构上.本文通过对比分析联合支护结构间土压力的传力机制,总结了联合支护结构的承载机理和工程适用范围,为此类支护结构的合理选型和工程设计应用提供了理论基础.     

土钉与桩锚联合支护结构变形的三维有限元模拟

为研究土钉与桩锚联合支护结构变形的规律,建立三维有限元模型,对其变形机制进行动态分析。通过与工程实例数据对比表明,三维有限元分析成果与实际监测数据较接近,其中上部的土钉支护位移呈楔体状,并且滑裂面随开挖深度加大向后缘发展,土钉逐渐远离滑裂面,对整体稳定影响越来越小;三维有限元为土钉与桩锚联合支护结构提供可靠的位移计算方法,并可预测每个工况变形,为设计及施工提供重要参考依据。     

土钉与桩锚联合支护结构的计算模式

土钉与桩锚联合支护结构是由土钉支护与桩锚支护共同构成。在基坑边壁土压力及其它各种荷载作用下,土钉与桩锚作为一个整体共同抵抗荷载和变形。本文从分析土钉支护结构的受力特点、施工特点和破坏类型入手,研究分析了土钉与桩锚联合支护结构的协同工作机理,以及土钉与桩锚联合支护结构的设计计算内容与方法。     

土钉-防渗墙联合支护的应用与研究

介绍了土钉－防渗墙联合支护技术及工艺，并结合工程实践进行了探索研究。     

深基坑桩锚支护土压力计算及结构优化探讨

比较了库仑、朗肯土压力理论计算公式的优缺点，提出了改进的土压力计算方法。采用两种单层柱锚支护结构计算模型，比较了不同计算模型对支护结构优化计算的效果。讨论了支护位置对桩身最大弯矩的影响，并通过工程实例进行计算比较，验证了优化效果。     

浅谈深基坑桩锚支护方案

0．引言 基坑工程是一个综合性的岩土工程问题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。由于大部分深基坑工程是在城市繁华地区．因此带来了施工用地紧张、工程地质条件复杂、基坑周围原有建筑物及市政设施的安全使用．节约深基坑施工造价等已成为深基坑施工首先要解决的技术问题,这种趋势对深基坑开挖设计理论及施工技术提出了严峻的挑战。同时推动了我国深基坑支护设计施工技术的日益进步,发展了多种符合我国国情的实用的基坑支护方法,设计计算理论也得以不断的改进。基坑支护设计中首要的任务就是选择合适的支护型式,然后进行支护结构的计算分析,根据计算分析进行支护结构的设计,包括结构截面、支撑或锚杆尺寸、入土深度等的设计。同一个基坑,若采用不同的支护型式,造价相差可能是巨大的。因此,基坑支护工程的设计要做到科学、合理,是很重要的,而关键则必须要有一套合乎实际的设计理论和方法为基础。目前国内深基坑支护的主要类型有：混凝土灌注排桩或地下连续墙、桩锚支护体系、土钉墙或喷锚支护等。     

基坑支护结构设计原则和结构选型

基坑开挖过程中不同的工程所采用的基坑支护形式不同。本文分析了工程中常见支护结构类型、适用条件以及基坑支护结构设计的承载力极限状态原则和正常使用极限状态原则，最后根据笔者多年工作经验提出基坑支护结构选型。     

复合土钉支护工程施工过程中的土压力分析

水泥土桩复合土钉支护体系是目前我国基坑工程中常用的基坑支护形式,其特点是水泥土桩改善了基坑边壁的直立临空高度,基本做到土钉的随挖随支和随支随挖,大大加快了施工速度,缩短了施工工期,但其施工过程中需要进行土钉锚固体施工,由此而导致基坑边壁侧移较大、基坑施工影响范围内地面下沉,基坑影响范围内的建筑物发生不均匀沉降变形和局部构件裂缝甚至倒塌破坏。本文探讨了饱和粉土和粉细砂土层为主的地质条件下,水泥土桩复合土钉支护基坑施工过程中常可能出现的环境问题和主要技术原因,分析研究了降水、渗流对土体侧压力的直接影响,对提高此类支护结构的施工安全性及稳定性,降低和避免此类基坑工程的施工环境事故具有一定的理论指导意义。     

双排桩支护及被动区土体加固对城际铁轨的保护效应

结合南京小红山客运站基坑支护工程,利用ABAQUS非线性有限元分析软件建立了双排桩+被动区土体加固、双排桩、单排桩+被动区土体加固、单排桩四种不同支护方式的基坑开挖计算模型,并进行了平面应变有限元数值分析计算。根据计算结果,从沉降变形和水平位移两个角度比较了四种不同支护方式对城际铁轨的保护效应,总结分析了双排桩支护及被动区土体加固的支护方式在控制基坑周围地表变形,保护城际铁轨方面相对于其他三种支护方式的优势,并简要分析了原因。     

建筑基坑桩锚支护存在的问题及绿色施工技术研究

分析了目前建筑基坑工程广泛采用的桩锚支护加降水结构存在的浪费资源、破坏或污染环境及影响后续地下工程等问题,提出了采用水泥土防渗桩墙插型钢与可回收锚索的绿色施工技术,并进行了水泥土浆材的实验研究,以及水泥土桩的施工工艺与防渗桩墙布置形式、型钢及其插拔工艺和可回收新型锚索的初步探索。     

水泥土桩复合土钉支护的失稳破坏及稳定性验算

土钉支护的特点是随挖随支,其锚固体强度随时间逐渐提高,在继续开挖过程中,基坑临空高度持续加大,使基坑边壁发生相应侧移变形,土钉开始发挥作用,因此其对施工开挖速度有较为严格的限制。水泥土桩复合土钉在施工过程中,由于水泥土桩强度和刚度的预先形成,限制了开挖施工阶段的失稳破坏,并使基坑边壁的直立开挖高度相应提高,在继续开挖和土钉施工过程中基坑边壁的侧移特征、土钉应力的分布特征均发生变化,因此水泥土桩复合土钉支护结构的失稳破坏及设计计算模式相应发生变化。本文基于水泥土桩的强度和刚度对土钉支护结构的影响,分析研究了水泥土桩复合土钉的失稳破坏特征,及稳定性验算要求,为建立水泥土桩复合土钉的设计计算理论奠定基础。     

桩锚支护结构计算模型中支点弹性系数的时变性分析

根据桩锚支护结构的受力和变形特点,研究分析了桩锚支护结构计算模型中支点弹性刚度系数的动态时变性;讨论了随桩内侧坑底土的持续反弹以及不同工况下随着基坑开挖深度的逐渐增大,进而导致弹性支撑刚度系数的减小的变化规律.为桩锚支护结构施工进程中受力变形的设计计算和过程控制提供了动态计算模型.     

垫蹬(板)式锚杆支挡结构设计计算方法探讨

在现有理论和方法的基础上,针对锚杆支挡结构中的一种垫蹬(板)式支护结构建立起了一个计算模型,并通过受力分析和理论推导,给出了该支护结构的设计计算方法和一系列公式,可以用来确定该类型支护结构的设计参数或指导工程实践。     

软土区管廊基坑柔性支护下基坑变形控制标准

软土区基坑工程中,控制基坑变形十分重要。本文对广州南沙柔性支护的管廊基坑进行有限元分析,得到了开挖过程中基坑的变形特征,开挖到基坑底部时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸型”,围护结构达到最大水平位移值31.92mm;地表沉降与坑底隆起最大值为22.26mm、54.81mm;稳定性计算结果为2.2,基坑变形及稳定性均满足规范要求。继而研究了6个不同基坑断面在临界失稳状态与稳定性满足规范这两种条件下,围护结构水平变形、地表沉降、坑底隆起的变形最大值占基坑开挖深度的百分比,建议将计算结果的平均值作为控制值的参考值。基坑临界失稳状态下,设计安全等级为二级、三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为基坑深度的2.62%、3.24%。基坑稳定性满足规范要求时,设计安全等级为二级、三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为基坑深度的0.8%、0.93%。     

基于遗传算法的排桩支护结构优化设计

基于自然选择和自然基因机制的遗传算法是当前处理复杂非线性模型的一种新的优秀方法。为此,文章建立了悬臂式排桩这一基坑支护结构形式的数学模型,并运用改进遗传算法对设计参数进行优化调整;结合以实际工程资料为背景的支护案例进行优化。计算结果表明,设计参数既满足约束条件,又可降低工程造价,从而显示了该方法的有效性,具有一定的参考价值。