密排支护桩挤土效应研究

预制基坑支护桩因其线形密排,桩间距较小,沉桩挤土效应比较严重,对基坑外的建(构)筑物和基坑内的桩基础产生不利影响.通过对多层土体中密排支护桩沉桩挤土效应的三维有限元分析,得出挤土过程中土体的应力与应变、水平位移与竖直位移的变化规律;即水平位移随距桩心的距离加大而急剧衰减,在距排桩轴心两侧5～8倍桩径范围内,土体水平位移衰减较快;在沉桩过程中,地表土体的隆起量受桩入土深度的影响小于桩尖和桩中部土体隆起量变化,桩周附近地表水平挤土位移最大值约0.8m左右,地表竖向挤土位移均值也在0.5m左右.所得结论可用于指导实际工程.     

加筋水泥土锚桩(LXK)技术在基坑支护中的应用

在基坑开挖过程中极易因过大的侧向土压力而发生基坑支护变形,从而导致支护体系失稳,因此选择合理的方式降低侧向土压力是提高基坑支护稳定的有效途径。针对珠海横琴地区固结度低、含水率高的土体,采用LXK工法桩对基坑进行支护,土体的固结度明显提高,土体的侧向土压力降低,同时基坑侧壁与后方土体形成稳定的整体,不易受外界变化而扰动,有效解决了软弱土质中基坑支护难的问题。     

正大广场基坑围护设计

上海正大广场基坑围护设计采用钻孔灌注桩挡土,深层水泥搅拌桩止水的围护结构,这比常规的地下连续墙方案节省造价50%左右.在支撑布置上采用大跨度、大间距形式,方便挖土施工.文章还对基坑底部的土体稳定、围护结构的内力和变形,支撑内力、变形稳定性,基坑外地表变形和土体移动等进行了设计介绍,其计算值与监测结果基本一致.     

软土地基基坑开挖对邻近管线影响分析

横琴岛排洪渠基坑两侧较近距离范围内分布着先期建成的地下管廊结构。设计拟采用LXK工法支护基坑,由于地层条件较差,需要论证基坑开挖对地下管线的影响。利用三维有限元软件FLAC3D详细分析了基坑开挖过程中基坑围护结构和邻近地下管廊的内力和变形,结果表明基坑开挖影响范围较大,位移超过2 cm区域达到基坑外侧25 m左右,锚杆打设在基坑壁附近,加固约束土体,土体整体抗滑效果明显,而由于其结构特性限制,其在限制相邻结构的整体侧向位移方面效果并不理想,且加长锚杆至邻近结构,对限制基坑开挖引起的相邻结构侧向位移效果有限,分析结果可为相关施工及设计提供指导。     

地铁车站深基坑开挖实测变形数据分析

文章以乌鲁木齐市轨道交通4号线红光山车站为依托工程,分析了基坑开挖过程中围护结构水平位移、地表沉降的现场实测变形数据,得出基坑在不同开挖工况下,不同监测断面的围护结构和地表的变形规律,对类似基坑的施工和监测工作有一定的指导意义。     

沉桩挤土效应对桩周土体径向位移数值分析

沉桩过程中桩周土体会发生挤土效应,产生较大的应力和位移,引起桩周土体侧向移动、地表隆起,甚至影响相邻建筑物的基础稳定及安全,造成不利的后果[1]。文章利用有限元分析软件ABAQUS,建立合理的二维轴对称模型,采用修正剑桥屈服准则,有效解决理论不能考虑的大变形问题、地基初始应力场、接触问题,结合离心试验[2]数据,验证模型的准确性,更加真实地模拟沉桩挤土效应。对不同深度及不同土质参数情况下挤土效应产生的径向位移进行分析,研究沉桩过程中桩周土体径向位移的变化规律。     

基于离心模型试验的悬臂式排桩力学特性

为研究悬臂式支护结构在基坑开挖过程中的力学特征,结合某大型二线船闸深基坑工程,通过采用离心模型试验分析排桩在基坑开挖过程中的位移和土压力的变化规律,并借助数值模拟的方法进行验证及分析开挖过程中桩身的弯矩及剪力的分布及变化情况。结果表明:桩基挡土侧土压力在固结时期接近静止土压力状态,二级基坑开挖时接近主动土压力理论值,并且在基坑开挖过程中,土压力逐渐减小;受基坑开挖的影响,基坑侧土体因支护桩挤压而发生破坏,土压力重新分布,且相同深度处被动区土压力大于主动区土压力;桩身弯矩因土压力差的影响而呈"C"形分布,剪力呈"S"形分布,最大弯矩及剪力突变位置都随基坑开挖而向桩身下移。     

单支撑位置对基坑工程内力及变形的影响分析

支撑作为基坑支护工程的重要组成部分,其位置变动会对整个基坑支护工程产生较大影响,有必要对其进行研究。为此,采用有限元软件ABAQUS建立了单排桩支护结构的二维有限元模型,以主—从接触面的形式考虑了桩土的相互作用,对比分析了单支撑在不同位置时对支护结构内力及基坑变形的影响。研究得出:单支撑的布置存在一个合理位置,当单支撑布置在该位置上时,支护桩的最大内力和最大位移最小,桩前土体的隆起量和桩后地表的沉降量最小。为类似基坑支护工程的支撑设计和施工提供了理论依据。     

侧向变位对板桩墙土压力影响的研究综述

板桩码头具有结构简单、施工方便、对复杂的地质条件适应性强等诸多优点,被广泛应用于沿海和内陆地区。常规的设计方法假定作用在板桩墙前后的土压力达到主动与被动极限状态,然而在板桩墙的施工和使用过程中,由于受到土体与锚碇结构的共同作用,整个墙体的侧向变形和位移会受到不同程度的限制,所以实际的土压力并不处于极限状态,这可能导致工程设计过于保守而造成浪费或过于轻率而产生安全隐患。因此,众多学者围绕侧向变位对板桩墙前后土压力的影响开展了卓有成效的研究。文中对土体侧向变形对土压力系数的影响和板桩墙变位对土压力的影响进行了综述和归纳,明确了板桩墙所受土压力的变化规律,并探讨了后续需进一步研究的问题。     

基坑开挖对临近桥梁桩基的影响分析

基坑开挖造成的土体水平位移会导致临近桩基的挠曲变形,这种因周边土体位移而发生变形的桩基通常被称为被动桩。本文依托某明挖隧道下穿BRT桥的工程案例,采用有限元方法分析了基坑开挖对临近被动桩的影响,并探讨了被动桩的保护措施。研究表明,当被动桩紧邻基坑支护结构时,被动桩的变形略小于支护桩,应对被动桩采取保护措施,如增加支护刚度、坑内加固、坑外加固或隔离桩等。     

船坞坞口水上基坑力学性状数值分析

结合某船坞坞口水上基坑围护结构的设计,采用有限元数值模拟研究了基坑施工全过程中支护结构的受力与 变形性态。采用Plaxis 2D建立考虑结构与土体共同作用的平面应变计算模型,并考虑不同水位及波浪荷载、地形地质条件 及复杂施工工况的影响。研究表明：外部条件的不对称导致水上基坑围护结构的变形及受力与陆上基坑存在明显差异,基 坑开挖并降水至坑底并非结构受力的最不利状态;基坑外坡护坡、压脚未施工前坑内降水是基坑围护结构变形的最不利状 态;不同水位及波压条件对单排钢板桩的影响比对双排钢板桩的影响明显,两种不同类型围护桩的整体受力状态也存在明 显差异;随基坑开挖和降水深度的增加,第1道混凝土支撑的受力会从受压变成受拉,下部各道钢支撑均处于受压状态;施 工中应密切关注第1道支撑受力状态的变化。     

新夏港双线船闸双排对拉板桩结构受力特性

为研究新夏港双线船闸闸室中隔墙双排对拉板桩结构的受力特性,利用ABAQUS有限元软件进行双闸室完整建模分析。采用修正剑桥模型模拟两侧闸室土体的同步开挖,对比分析施工期对拉板桩与单锚板桩的结构特性差异。运行期对双排板桩施加水压力,研究中隔墙整体变形特征、桩间土承载变形特性。结果表明:施工完建期,对拉板桩位移远小于单锚板桩,但两者变形相似,弯矩和土压力分布规律一致,且差值极小。运行期,宽矮的中隔墙在向低水侧闸室的侧向位移中,以剪切变形为主。板桩土压力增量与各自承受的净水压分布有关,还受上部连杆传力和低水侧横撑反力的影响。桩间土在传递、扩散侧向压力时,产生侧向压缩,并可分担中隔墙的大部分剪力。中隔墙弯矩主要由两道板桩分担。现有的双排板桩结构简化计算方法,尚无法反映桩间土抗剪的作用,值得进一步研究。     

船闸深基坑开挖对桥桩边坡应力的影响

为研究某船闸基坑开挖对桥梁桩基边坡应力的影响,进行了土工离心模型试验,分析得到了基坑开挖越深桩两侧土压力的差值越大、桩顶水平位移也随之增大的结果。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,计算结果表明:基坑开挖过程桥桩朝基坑方向产生水平位移,右侧桩身受拉越来越明显,桩身应力及弯矩数值也越来越大,最大拉应力值达到了3. 61 MPa,大于桩体混凝土抗拉强度标准值。采取了开挖桩体右侧的上部土体反压在坡脚并结合排桩支护的加固措施,取得了良好的加固效果。     

双线船闸对拉钢板桩结构受力特性

以新夏港双线船闸工程为例,利用ABAQUS建立船闸闸室和周围土体有限元分析模型,并根据施工期原型观测数据进行模型验证。基于观测数据和数值分析,探讨在施工过程中单锚板桩和对拉板桩的受力特性。研究了两种不同板桩结构随着闸室土体开挖的内力与变形规律以及板桩墙两侧土压力分布等问题。结果表明:施工期内,两侧单锚板桩变形基本一致,中间对拉钢板桩变形基本一致,整体性良好;闸室单侧开挖时,开挖侧对拉板桩的工作状态与单锚板桩相同;后排板桩发挥锚碇作用,其水平位移、土压力均随着土体深度逐渐增大。     

新建航道下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制*

为评估航道开挖下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制效果，结合京杭运河二通道下穿沪昆高铁工程实例，采用三维有限元软件模拟分析航道围护结构施工、航道开挖、航道结构浇筑、航道通航等各阶段土体和结构的位移变形，对下穿施工过程中航道维护结构及桥墩的安全状态进行量化评价。结果表明，坚实的支护系统、分层开挖结合多次降水，可以避免较大土体沉陷并控制开挖引发的坑底隆起；加固方案也对既有结构起到了良好的保护作用，保证列车在施工期安全运行。     

H型预应力混凝土护岸桩现场试验研究

H型预应力混凝土护岸桩因其良好的变形延性、高效率施工等特点,在内河航道建设应用中得到关注。在H型桩现场试验中,对H型板桩引起的超静孔隙水压力进行了分析,解决了径向影响范围和竖向影响范围的问题。从土体水平位移方面进行了论述,得到了土体水平位移表现出上下小中间大的规律。对竖向变形进行了监测,得到其表现为稍近处沉降,稍远处隆起的规律。通过对土压力的监测,得到了在相同深度处,H型板桩背水侧水平土压力大于临水侧水平土压力。     

软土下卧倾斜硬层基坑变形规律及抗隆起稳定性*

受地质构造及地层沉积影响，实际地层分布并非完全水平。以软土下卧倾斜硬层基坑为研究对象，通过建立基坑土体非对称有限元模型，开展倾斜硬层斜面倾角、斜面与支挡结构距离对基坑变形及抗隆起稳定性的影响规律研究。结果表明：1）斜面倾角、斜面与支挡结构距离对基坑变形规律及安全系数存在显著影响。2）倾斜硬层造成基坑两侧软土不对称分布。土层厚度越小支挡结构受到的约束作用越大，该侧坑底隆起量、支挡结构变形、坑外地面沉降都小于土层厚度大的一侧。     

深基坑逆作法施工监测与数值模拟

以迪士尼管理中心工程为背景,运用Plaxis有限元软件,研究围护结构水平变形规律以及墙后地表沉降变形规律。通过对比分析模拟结果与现场监测数据,对基坑的设计和施工提供一些参考和建议。结果表明,通过有限元软件模拟的逆作法基坑计算结果与监测数据对比较为理想,最大水平位移相差0.011m,最大水平位移位置相差0.5m。基坑墙后土体的沉降随着基坑的开挖而不断增大,最大沉降部位基本位于距坑边0.5倍基坑深度处。     

冠梁对弧形悬臂式排桩围护结构变形的影响

针对不同工况条件下冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的影响,采用数值分析和现场监测相结合的手段进行分析。结果表明:冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的约束效果显著;随着基坑开挖深度增加,冠梁的约束作用显著增大,开挖到一定深度时必须通过设置冠梁来控制围护结构变形;增加冠梁约束后,围护结构变形对基坑形状变化较敏感,在弧形基坑中冠梁的约束作用更加显著。     

临近高架桥软土区基坑开挖变形监测与数值分析

为研究高架桥附近软土区大圆基坑开挖变形规律,通过监测数据分析和采用有限元软件Midas对其进行模拟分析研究了其变形规律。结果表明:开挖周边建(构)筑物以竖向位移为主;高架桥桩自身产生竖向位移同时高架桥附近土体竖向位移变大,水平方向高架桥桩基础对其后土体水平位移有一定抑制作用;软土区基坑大开挖位于五倍开挖深度范围外的高架桥位移明显;采用Midas模拟分析结果整体与监测数据一致。可见类似工程高架桥与基坑开挖影响明显,考虑对距离基坑较远的高架桥进行监测并增强支护设计是必要的,可通过数值模拟指导施工。