低强高压旋喷桩复合地基承载的影响因素

基于高压旋喷桩复合地基有限元模型,研究低强高压旋喷桩正三角形布置和正四边形布置时,桩体弹性模量、桩长、土体内摩擦角对复合地基承载特性的影响,并分析高压旋喷桩的有效桩长。结果表明:正四边形布置时土体的最大竖向沉降量是正三角形布置时的93%,桩体最大竖向应力值是正三角形布置时的97%,采用正四边形布置要优于正三角形布置;随着高压旋喷桩弹性模量的减小,土体最大沉降量增大,桩体最大竖向应力减小;随着土内摩擦角的增大,土体最大沉降量减小,桩体最大竖向应力减小;当采用正三角形或正四边形布置时桩长超过10 m时桩体最大竖向应力基本不变,因此低强度高压旋喷桩有效桩长约为10 m,与文献计算结果和设计取值基本一致。     

基于Plaxis的深基坑局部挖深对支护结构的影响模拟

针对澳门某深基坑支护,采用有限元软件建立深基坑不对称开挖数值模型,模拟基坑开挖过程,分析基坑局部挖深对支护结构应力应变的影响。计算结果表明,深基坑局部挖深对基坑整体稳定影响较大,可影响内撑系统轴力分布,但对支护桩最大弯矩影响较小。研究可对深基坑局部挖深工况下支护结构的选型设计,基坑坑中坑支护安全性、实用经济性的平衡提供指导。     

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。     

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。     

软土地基进行塑料排水板堆载预压施工监测分析

以古雷填海造地工程软土地基处理为背景,对塑料排水板堆载预压处理软土地基过程中的地表沉降、孔隙水压力、深层位移等监测数据进行分析。研究结果表明:地表沉降具有明显的时空效应且位于监测中心区沉降值最大;孔隙水压、水位差与地表沉降密切相关,反应土体周围的沉降状态;深层水平位移变化速率与分层沉降密切相关,体现土体固结程度。     

考虑渗流影响的深基坑开挖模拟与监测分析

某专业化煤炭码头翻车机房圆形深基坑地下水位较高且临近办公楼,基坑开挖安全需着重考虑地质条件、地下水位及周边环境的影响;结合此基坑开挖监测实例,应用有限元软件模拟基坑分步开挖时渗流及近接建筑物对基坑稳定的影响,并利用仿真结果指导监测点位的布置及监测方案优化;仿真结果显示,考虑渗流作用时,土体内的有效应力值增加,基坑开挖时邻近建筑物地连墙顶部将产生22 mm侧向位移,距离地连墙10 m处产生59 mm沉降,土体孔隙水压力随施工进展逐渐消散;监测结果与计算结果差异较小,考虑渗流作用的有限元模拟能很好地对高水位基坑开挖进行仿真分析,建议在进行高水位深基坑变形计算时考虑渗流引起的有效应力的变化。     

既有工程桩对深基坑力学变形特性影响分析

深基坑开挖卸载条件下,坑底工程桩对基坑力学变形特性的影响不可忽视.针对坑底无桩和坑底群桩两种基坑模型,利用有限元软件MIDAS NX对比分析了不同开挖工况下的围护结构受力变形、侧向土压力分布、周边地表位移以及土体隆起量.结果表明工程桩减小了围护结构变形、地表位移以及土体隆起量,但增加了结构内力以及侧向土压力.同时工程桩对整个开挖过程都有影响,越挖至坑底工程桩的作用越明显.     

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。     

超高填方-挖方路堤应力和位移特性分析

依托鄂西北高速公路某一超高填方路堤工程,根据代表断面的尺寸建立有限元模型,对该路堤位移与应力规律进行了分析。模型采用现场取土试验的材料参数,并且在模拟过程中考虑了不同材料界面摩擦作用和路堤F部五级挡土墙对土体的约束。有限元计算结果表明,超高填方路堤顶部相邻的路堑坡脚会产生较大的拉应力,填方区中部沉降最大,填方区挡墙承受较大的水平压应力,填方底部原状土地基承受较大的竖向压力。所得结果对超高填方-挖方路堤的设计和施工具有重要的意义。     

倾斜岩面深大圆形锚碇基坑支护 结构受力与变形特性研究

镇江某大桥锚碇基坑属于国内外少有的超深超大圆形嵌岩基坑,依据倾斜岩层走向首次采用台阶状不等高地下连续墙支护方案、基岩为五级阶梯开挖.针对此特色工程,采用三维有限元分析方法模拟了基坑开挖过程中支护结构的受力与变形特性,并与现场监测数据进行对比验证.结果表明:拱效应显著减小了墙体竖向应力和径向位移,降低了不对称荷载的敏感性.阶梯岩面与嵌岩地连墙的组合嵌固作用显著,位移反弯点明显上移.支护结构竖向应力较小,主要以环向受压为主;在倾斜分布岩层影响下,墙体径向位移、地连墙及内衬环向应力从上游侧到下游侧呈增大趋势.数值分析结果与实测数据吻合较好,总结得出的倾斜岩面深大圆形基坑支护结构的受力与变形规律可为今后类似工程设计与施工提供参考依据.     

沉入式大直径圆筒结构的动力塑性变位研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用.利用有限元思想,视筒体为刚体,将筒内外土体用垂直于筒体、竖向以及法向的弹簧进行模拟,建立三维模型,进行动力计算分析.当土体发生塑性变形后,进行塑性变形累积.通过分析埋深、直径、土体重度等重要参数对塑性变住累积的影响,得出土体塑性变形累积受埋深、土体重度、孔隙比影响较大.该研究为进一步深入计算分析沉入式大圆筒结构在动力荷载作用下的力学行为提供计算模型,并为实际工程设计提供了有价值的参考.     

静水压力下隧道开挖对河底滑坡体影响分析

为了分析在静水压力下隧道开挖对河底滑坡体的影响,采用三维有限元数值模拟方法建立了分析模型。研究结果表明:在河底滑坡体中进行隧道开挖将导致滑坡体顶部发生沉降,随着静水压力的增加,滑坡体顶部的沉降值与隧道顶部沉降值均逐渐增加。在隧道施工过程中,建立了相应工况的数值模拟,发现土体应力最大值一般出现在隧道入口处的隧道顶部。研究成果可为河底滑坡体中修建隧道等工程提供一定理论依据,防止滑坡等地质灾害的发生。     

桩端桩侧后注浆灌注桩竖向承载性能有限元分析

在现场试桩试验的基础上,考虑土体的小应变刚度,应用Plaxis程序中的小应变硬化土模型,对桩端桩侧联合后注浆灌注桩的竖向承载性能进行有限元分析。研究表明：有限元分析桩土作用时,应充分考虑土体的小应变刚度;灌注桩注浆后,桩土界面条件改善,桩侧摩阻力提高明显,相对位移减小;沉渣固化和桩端持力层强度的提高,使得桩端阻力明显增大并且发挥提前,可以在较小的桩端位移下发挥较大的桩端阻力,减少了桩体沉降量,提高了承载力,改善了灌注桩的承载性能。     

真空预压工法在越南南部某滨海电厂的应用

越南南部某滨海发电厂坐落于23~27m深的软黏土上,项目占地面积约49公顷。软土层自然含水量约58%,初始孔隙比约1.523,压缩指数0.581。真空预压工法排水板平均深度约25m,维持真空压力80kPa以上。场地布置的监测内容有:地表沉降、分层沉降、孔隙水压力、膜下真空度、侧向水平位移、场地外的地下水位。真空预压时间约为4个月,平均沉降为1.15m,固结度超过90%,工后十字板检测土体抗剪强度超过50kPa。     

富水软土区地铁深基坑施工安全技术控制研究

针对宁波轨道交通3号线明楼站深基坑工程,为了解决特殊富水软土大变形问题、浅基础沉降控制以及基坑跨越河道特殊情形问题,采取了坑底加固、围堰截流、局部支护墙加厚等特殊加固措施和施工方案。通过现场监测发现基坑施工完成后临近浅基础建筑沉降均满足要求,临近管线沉降及支护墙变形最大值均超出预警值,不同位置的沉降变形主要发生在基坑开挖阶段,但主体结构施工过程仍会一定程度的沉降和侧移变形。说明富水软土区地铁基坑施工对周围地表及管线、支护墙变形影响较显著,实际工程中有必要增加加固措施,提高支护墙抗侧移能力。     

真空预压地基土体沉降及强度增长特征

结合目前对真空预压的理论认识和工程实践,对某工程真空预压地基土体的孔隙水压力消散、沉降、物性参数、强度参数的变化特征进行分析。结果表明:孔隙负压消散量受土体扰动及沉降导致的排水板弯折和淤堵的影响较大,可能导致其不简单地随深度增大而减小;计算吹填土的沉降量时,经验系数可取大些,下部原位土体的沉降经验系数可适当取小些;加固后的土体物性参数及强度参数明显变好,且在排水板底深度以下仍有强度增长。结合监测数据的分析结果,对真空预压的有效深度和加固效果进行讨论。结果表明:土体的有效加固深度受真空负压和土体排水阻力的综合影响;在排水板深度范围内的土体加固效果明显,而该深度以下的加固效果则随深度增大逐渐降低并最终趋于无。     

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。     

单锚式钢板桩结构锚固位置影响分析

单锚式钢板桩结构锚固位置的变化对结构的体系性能有着显著影响,但目前设计及研究中对这一问题重视不够。首先采用自由支承法确定单锚式钢板桩结构体系设计方案;然后基于上述设计方案的有限元模型,同时考虑桩身及土体变形特性,研究锚固点位置对板桩弯矩、锚杆轴力及结构位移的影响规律。结果表明,锚固点位于钢板桩顶部以下0.25~0.3倍开挖深度时,钢板桩的最大水平位移和桩后土体的最大沉降达到最小值;随着锚固点位置由桩顶向下移动,锚杆的轴力逐渐增加,而板桩的最大弯矩逐渐减小。同时,与有限元结果相比,采用自由支承法所得到的结构体系的板桩弯矩偏大,有利于板桩的安全性,而锚杆的轴力偏小,可能导致锚杆的失效。     

双层土水平受荷超长桩承载性状数值模拟

利用有限元软件ANSYS对双层土中超长桩水平承载性能进行模拟,得到桩土相互作用下土抗力及超长桩桩身弯矩及侧移。分析桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力和法向土抗力沿桩身的分布和对承载力的贡献以及超长桩水平承载性状随荷载、土层相对模量比、桩长径比的变化规律。结果表明:桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力、法向土反力沿桩环向呈不同的曲线分布规律,沿深度呈递减趋势,桩顶最大;在不同分层情况下桩身弯矩和侧移量随着土层弹性模量比的增大而减小;水平受荷超长桩存在有效长度和最优长径比;沿桩身存在反弯点和位移零点。     

新近吹填淤泥现行真空预压技术加固效果不佳原因分析

为探讨现行真空预压技术加固新近吹填淤泥地基时效果不理想的原因,首先分析新近吹填淤泥的工程特性,然后开展不同含水率下新近吹填淤泥的室内真空固结足尺单井模型试验研究。研究结果表明:1)新近吹填淤泥主要由较细颗粒物质和极细颗粒物质组成,其中黏粒含量(黏粒+胶粒)和强亲水矿物含量(伊利石+蒙脱石)均较高;孔隙特征主要以孤立孔隙和粒间孔隙为主;含水率基本在100%以上、均大于1.5倍的液限,孔隙比均大于2.5,塑性指数基本在20以上,液性指数基本大于2.0。2)新近吹填淤泥采用现行真空预压技术加固时,膜下真空度损失程度可高达20%以上;真空度从排水板向周围土体中传递时的径向损失程度严重,真空压力的径向作用范围仅局限于直径约为40 cm的土柱范围内:土柱范围内土体的无侧限抗压强度值不超过35 kPa;土体的有效加固深度和强度增长幅度均较小。这两方面是新近吹填淤泥采用现行真空预压技术进行处理时效果不理想的主要原因,因此,有必要结合新近吹填淤泥的工程特性研发出一种新型加固技术或对现行真空预压技术加以改进。