井筒式地下车库围护结构施工力学特性的数值分析

文章针对某井筒式地下车库采用的排桩框架式围护结构,采用三维有限差分法对其在井筒土体开挖过程中的力学特性进行了分析。通过对井筒基坑开挖过程进行模拟计算,分析了排桩与圈梁的内力和变形特征以及围护桩桩径、桩端嵌固深度等因素对其力学特性的影响规律。结果表明围护桩具有双向弯曲特征,冠梁和腰梁均以轴向受压为主,中下部腰梁受力较大。对于排桩框架围护结构存在一个最合理的桩径,井筒式基坑的稳定性并非随桩径的增大而线性增大;同时围护桩嵌固深度的增加并不能直接增强井筒基坑的稳定性,更多在于嵌固地层的岩性。     

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。     

软土深基坑不对等开挖深度的支护结构设计

对于深基坑支护工程,当基坑周边不同位置开挖深度不同时,基坑四周的土压力是不均衡的,围护桩的变形趋势也是不同的。当围护桩出现往坑外位移趋势时,作用在围护桩上的土压力应按被动土压力考虑,而不是主动土压力。当围护桩外侧的被动土压力不足以抵抗支撑力时,会出现坑外土体破坏,特别是软土深基坑。此时应对坑外土体进行加固处理,或者调整支撑体系改变支撑力的传递路线。     

成都地区排桩支护结构对土层参数敏感性分析

排桩支护是深基坑支护的一种常用形式,在四川成都的建筑深基坑中有着广泛的应用。文章以成都某地铁车站深基坑工程为依托,应用大型有限元软件Abaqus对该工程的开挖、支护进行数值模拟,计算了各个工况下围护桩的变形及内力,并与实测数据进行对比,以验证数值模拟计算结果的合理性,同时运用敏感性分析的方法,分析了围护桩的受力及变形对土层参数的敏感程度,为今后的设计计算参数选取提供依据。     

圆形深基坑排桩支护结构优化设计研究

圆形深基坑在结构受力上具有明显空间效应,常规设计计算方法计算较为保守。本文以某地下钢筋混凝土粮食圆形筒仓为例,基于空间弹性地基板算法对腰梁支撑竖向间距进行优化,选出优化方案,并分析了桩直径、桩间距对支护结构的影响。得出了如下规律:①随着桩直径的增加,围护桩的弯矩增大,位移值减小;②随着桩间距的增加,围护桩的弯矩增大,然而位移值也增加。     

软土地区双排PHC管桩在深基坑围护中的应用研究

围绕软土地区深基坑的支护形式和选择进行分析，简述了现有支护的主要类型并给出了排桩支护下的土压力理论，为贴合实际采用MIDAS软件对PHC管桩在深基坑围护下的受力特性进行建模和数值分析并讨论影响其受力的主要因素。     

不均衡土压力对桩撑支护体系的影响及设计对策分析

不均衡土压力下深基坑桩撑支护体系受力工况复杂,以实际工程设计为例,通过采用规范计算方法及有限元分析手段进行了对比分析,结果表明不均衡土压力下围护桩变形及支撑内力均差别较大,应予以重视,同时结合实际工程提出了设计对策。     

框架结构顶进前基坑围护桩合理支护参数研究

合理的基坑支护参数是保障框架结构顶进下穿作业安全进行的前提。以某箱形框架结构顶进下穿既有铁路为工程背景,以抗倾覆安全系数作为基坑围护桩稳定性定量评价指标,设计四因素四水平共计16组正交试验方案,采用理正深基坑软件,对不同方案下围护桩的稳定性及经济性进行对比研究。研究结果表明:桩径、桩心距、冠梁高度、嵌固深度为影响围护桩安全稳定的四个主控因素;当围护桩桩径为1.0 m,桩心距为1.5 m,嵌固深度为8.0 m,冠梁高度为1.5 m时,基坑围护桩抗倾覆安全系数满足要求,同时经济效益最优。     

锁口钢管桩围护仿真分析

以某深基坑开挖支护为工程背景,建立锁口钢管桩围护三维有限元模型。基于盾恩法确定了钢管桩嵌入深度,采用库仑经典土压力公式计算坑外主动土压力,应用＂m＂法计算坑底被动土压力。通过仿真计算得出各控制工况最大应力、变形的数值及发生位置,确定整个施工阶段的控制技术指标及参考值。     

成都某深基坑侧向变形的时空演化特征分析

在特定砂卵石地层中有关深基坑侧向变形时空演化特征的研究还不多见。以成都某地铁车站深基坑为例,通过变形监测数据分析基坑各代表性围护桩单体的侧向变形过程及其在平面和竖向上的空间差异,总结成都深基坑变形的时空演化特征和规律,并给出其设计和安全施工要点。     

深基坑桩锚支护结构受力与变形特性现场试验

在成都地区某基坑支护工程开展了深基坑条件下桩锚支护结构受力与变形特性现场试验,研究了冠梁上土压力与内力变化规律、锚索轴力及支护桩侧向位移分布特征。结果表明:①在基坑中部,冠梁对桩顶侧向位移有一定的协调作用,角点处冠梁协调作用较弱,应适当提高冠梁刚度,并将其与其他部位断开;②锚索轴力沿基坑深度呈类抛物线型分布,且(0～2/3)倍基坑最终开挖深度h_e范围内的中上层锚索对支护桩顶侧向位移影响比较明显,施工时应尽量控制该深度范围的开挖速度及重点关注中上层锚索预应力损失;③受边界效应影响,基坑变形具有空间效应特征,具体表现为基坑中部大于角点处、长边大于较短边,边界效应对其影响范围大致为1h_e。     

长春市某建筑基坑支护结构事故原因的分析

长春市某12m深基坑采用排桩锚杆支护结构,因土压力分析有误,支护结构设计不合理,导致基坑大部分开挖到基底后,排桩结构水平位移超过允许范围,桩间土大面积掉落,基坑外地面出现地裂缝,由槽钢组成的腰梁扭曲变形,桩顶冠梁向基坑内变形明显,并出现裂缝。由于施工单位及时采取回填反压措施,才控制住支护结构的变形。然后,通过进一步的理论分析,并对原支护结构增加一排锚杆后,基坑开挖才得以顺利进行。     

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。     

深基坑环梁支护结构的性状分析

环梁支护结构包括支护桩、压顶梁、环梁及内支撑和竖向支柱等,空间作用明显.针对结构体系内力、变形较为复杂,而其内力、变形特性在工程应用中极为重要的情况,将环梁支护结构体系假设为在水、土压力和地面超载等荷载作用下、由桩和环梁等构成的空间体系,进行整体分析和计算.通过一个典型空间分析模型,重点探讨了环梁抗弯刚度、压顶梁刚度、水平支撑系统的竖向位置等因素对这种支护结构内力、变形性状的影响规律,得出了一些对该种支护结构研究及工程应用较有价值的结论.     

深基坑双排支护桩的受力性能与应用研究

将结构力学方法和改进的"m法l理论"引入到双排基坑支护桩的计算中.本文提出改进的"m法1理论",将双排桩的前排桩和单排桩的计算坐标原点取在坑底处,将坑底以卜的桩后土在坑底以下桩上产生的土压力考虑在桩的挠曲微分厅程中.其坑底以卜的土压力为化移、排桩净距和上件指标的函数,其坑底以下由于坑底以上土的重力产生的土压力为位移、排桩净距和土性指标的甬数,但将坑底以下多层土换算为单层土,坑底以下产生的这一土压力便町取为常数.上述土压力与位移的关系式通过试算确定.通过审内模型试验、双排桩改进的"m法l理论",得到如下一些可资参考的结论:(a)只要桩顶连梁与桩的刚度比等于0.48,则连梁刚度是合适的,冉继续增加连梁刚度无意义;(b)按照公路、铁路桥涵规范确定的桩问不村j互影响的排桩净距值偏于保守,不同的土类可乘以0.81～O.92的系数,粗粒土乘0.81,细粒土乘0.92,继续增大排桩间净距对双排桩的受力和变形影响不大;(c)本文的工程实例表明双排桩较单排桩至少可减少造价22%,具有良好的经济价值,同时具有良好的变形性能,对基坑周围建筑物(构筑物)或地F管线小构成影响,值得继续研究和广泛应用于各种支护上程中.     

隧道明暗挖分界面处基坑支护桩施工力学效应

论文以重庆某轻轨车站区间隧道明暗挖工程为例,提出隧道明暗挖分界面处支护桩结构的物理概化模型,采用数值模拟并结合现场监测结果,对隧道明暗挖分界面处基坑支护桩施工力学效应进行研究。分析结果表明:支护桩桩间距、桩截面尺寸、桩截面形状对支护桩力学效应的影响中,桩截面尺寸对支护桩桩身变形及力学效应影响最为显著;隧道洞径、埋深及走向变化对支护桩力学效应的影响中,洞径对支护桩变形影响较大;先开挖隧道后开挖基坑能有效减少坡顶沉降及侧向位移,同时桩身弯矩剪力值也较小;支护桩施工后设置拱形连梁可以有效增强余桩的支护作用。     

围护桩与工程桩共同作用的分析与计算

“一桩三用”技术将排桩围护体系加以利用 ,围护桩除了在基坑开挖过程中作为挡土结构之外 ,还可作为建筑物工程桩承担上部结构荷载或作为地下室抗浮桩 ,同时通过桩墙合一技术使排桩与地下室外墙形成复合结构共同抵抗水土压力。本文从三桩模型入手 ,推导出条形基础下不同刚度桩桩顶反力的解析式 ,并引入相互作用系数考虑桩与桩之间的共同作用。通过用MATLAB编写的计算程序分析了多桩情况下的荷载分配情况及影响因素。     

圆形基坑排桩环梁内撑弹性支点刚度系数算法

当采用二维弹性支点法对圆形基坑排桩+环形梁内支撑支护结构进行简化设计计算时,环形梁内支撑需等效为弹簧,作为弹性支撑处理,故其刚度系数的确定至关重要。采用弹性力学的方法,对圆形基坑中的排桩环形梁内支撑结构整体进行弹性结构分析,得出环形梁内支撑与排桩支点处的水平径向位移。运用广义胡克定律,通过支点处支点力与水平径向位移的关系,确定其弹性支点刚度系数的计算公式,并参考《建筑基坑支护技术规程》,引入两个影响因素对计算公式进行修正。最后结合某提升泵站圆形深基坑实例,根据上述公式得出各道环撑的弹性支点刚度系数,利用规程规定的二维弹性支点法对该支护结构的设计思路及分析方法进行阐述,该基坑从开挖至基坑回填期间运营良好。     

深基坑护壁桩的受力特性和土压力

根据成都锦阳商厦深基坑护壁桩的实测钢筋应力和利用钢筋应力求得的桩身弯矩,分析了桩的变形状态,发现桩顶的圈梁对桩有明显的约束作用,使护壁桩的受力完全不同于上端自由的直立杆件。利用桩身弯矩对坑底以上桩侧土压力的分布和大小进行了反分析,所得结果与经典土压力理论有显著差别。