复合土钉墙支护模型及在深大基坑工程中的应用

土钉墙是用于基坑开挖和边坡稳定的一种挡土结构,将土钉与预应力锚杆结合形成复合土钉墙结构。根据土钉、预应力锚杆和土体的联合作用机理,提出钉-锚-土联合作用模型模拟复合土钉墙的支护锚固效应。将该力学模型用于指导设计一深大基坑支护工程,使基坑支护设计方案得到显著优化,确保了基坑开挖稳定和周边环境的安全,基坑支护获得圆满成功。     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护的数值模拟

目前工程界桩锚与土钉墙联合支护设计采用的是土钉墙与桩锚分开单独设计的思路。根据单独设计思路和桩锚与土钉墙联合支护基坑工程实际情况分别建立单独土钉墙数值模拟、单独桩锚数值模拟与联合支护数值模拟模型。通过不同设计方法的数值模拟与对比分析,得到以下结论:联合支护数值模拟同时考虑了上部土钉墙与下部桩锚支护结构,模拟过程与实际施工过程相符,结果较为合理;与联合支护模拟结果相比,单独土钉墙模拟得到的土钉内力,坡顶水平位移、坡顶沉降均较小,以此为设计依据使土钉墙偏于不安全;单独桩锚模拟与联合支护模拟相比则高估了锚杆拉力、桩顶沉降、桩身最大弯矩,使设计有些保守。     

工字钢水泥土搅拌墙基坑支护的力学性能研究

河南某基坑最大开挖深度为5.8 m,场地以饱和淤泥质粉质黏土为主,与周边既有建筑最近距离为1.2 m,采用工字钢水泥土搅拌墙和预应力扩大头锚杆进行支护。运用PLAXIS有限元软件对该基坑支护结构进行数值模拟,得到了不同工况的土体位移、工字钢水泥土搅拌墙轴力和弯矩、预应力锚杆的锚固力和各开挖阶段的总乘子 ,结果表明,数值计算的土体水平位移与实际监测数据比较吻合,验证了工字钢水泥土搅拌墙建模的合理性;PLAXIS软件能较好地模拟基坑开挖过程中土层及结构的变形特点,验证了PLAXIS有限元软件在基坑工程的适用性;数值计算的土体水平位移、锚杆轴力、采用强度折减法计算的各开挖阶段的总乘子 均满足基坑设计要求,验证了工字钢水泥土搅拌墙在基坑支护的可行性,为类似基坑设计提供了理论依据。     

复合土钉墙支护技术在某大型软土基坑围护中的应用

根据拟建建筑基坑的工程地质条件、周边环境条件、基坑开挖深度等特点综合考虑，对基坑分段采用超前微型桩支护加土钉墙、放坡加土钉墙2种复合支护方案。实践证明，该工程所采用的多种复合式支护实施方案，技术安全可靠，经济合理。     

不同地层条件下复合土钉墙轴力的研究

复合土钉墙是一种新型的支护技术,不同于传统的土钉支护。本文将复合土钉墙支护技术分别应用于饱和黄土地层和粉喷桩复合地层,并通过有限元模拟计算,对其在不同地层条件和不同开挖阶段的轴力情况进行了分析研究。可以看出,复合土钉所受的轴力不仅随地层条件的不同而不同,而且随基坑开挖深度的增加而增大。这些结论将为以后设计复合土钉墙和进行基坑开挖过程中事故的防范提供重要参考      

复合土钉墙支护设计参数敏感性分析及边坡变形规律研究

由土钉和预应力锚索组成的复合土钉墙支护结构可以有效加固周围土体,控制基坑变形,被广泛应用于基坑支护设计中。以济南西客站站前广场基坑工程复合土钉墙支护设计为例,通过FLAC3D有限差分软件数值计算和现场监测分析,采用弹塑性实体单元和线性锚杆单元,考虑锚杆与土体相互作用,通过对土钉和预应力锚索组成的复合土钉支护结构进行开挖支护施工全过程的三维动态模拟分析。分析基坑坡面水平位移、坑底隆起、地表沉降、土钉轴力、预应力锚索轴力等变化规律,研究复合土钉墙的受力机制,探讨土钉和预应力锚索的共同作用机制。分析土体各种力学参数和锚杆间距、锚索预应力等设计参数对基坑变形影响的敏感性,并与监测数据进行对比分析。研究表明,锚杆与土体相互作用力学模型能较好模拟复合土钉墙支护施工过程,计算精度较高;土体黏聚力、摩擦角、土钉间距、锚索预应力等对基坑边坡变形的影响较大,计算结果可为复合土钉墙设计参数选取提供参考     

不同地层条件下复合土钉墙的变形分析及承载机理的研究

复合土钉墙是一种新型的支护技术,不同于传统的土钉支护。本文将复合土钉墙支护技术分别应用于饱和黄土地层和粉喷桩复合地层,并通过有限元模拟计算,对其在不同地层条件和不同开挖阶段的变形及其承载机理进行了分析研究,可以看出,复合土钉墙变形随地层条件的不同而不同,其承载机理也与传统土钉墙有较大差异。这些结论将为以后设计复合土钉墙和进行基坑开挖过程中事故的防范提供重要参考。     

浅谈复合土钉墙在深基坑支护中的应用

复合土钉墙可分为3种常见组合支护应用形式,分别为土钉墙+止水帷幕形式、土钉墙+微型桩形式、土钉墙+预应力锚杆形式。本文着重阐述了土钉墙+预应力锚杆的复合支护方式,详细介绍了该复合土钉墙支护方式的施工工艺、流程,并结合望京体育馆项目基坑支护工程实例,为土钉墙+预应力锚杆复合支护方式,在复杂支护条件下成功应用提供了参考。     

基坑复合土钉支护的有限元分析

针对基坑复合土钉支护，讨论了类似问题的有限元分析方法，主要是卸载条件下土体变形模式，模型参数的选用以及开挖过程的模拟等。通过计算分析了水泥搅拌桩与土钉联合形式的复合土钉支护的工作性能，并对其设计提出初步看法。     

复合土钉墙技术在陕西国土资源大厦深基坑工程中的应用

在陕西国土资源大厦深基坑支护工程中,采用水泥土搅拌桩-土钉墙和预应力锚杆的复合土钉墙技术。介绍了施工技术要点及实际施工效果。     

复合土钉墙支护FLAC3D数值模拟与实测结果对比

针对深基坑复合土钉墙支护的特点,运用FLAC3D软件进行深基坑开挖与土钉支护过程的数值模拟,计算中采用摩尔-库仑弹塑性模型,接触面运用接触单元来模拟土体与土钉之间的相互作用。通过计算得到了基坑不同开挖及土钉支护过程中土钉轴力沿钉长分布、墙后土体深层水平位移、周围地表沉降、坑底隆起及潜在滑动面等变化情况,并与实测结果比较发现二者吻合较好,计算结果对工程施工和设计具有一定的指导意义。同时说明所采用的FLAC3D计算模型和分析方法是可靠的,能够满足工程的精度要求,能够较好地运用于实际工程中的分析与预测。     

利用 FLAC 3D 对基坑支护数值模拟分析

FLAC 3D 是岩土工程中广泛应用的软件。本文以某地区基坑为背景,进行土钉墙支护设计,并利用 FLAC 3D 软件对土钉墙支护前后进行数值模拟。在基坑开挖完成后,边墙位移一般为 20 ～ 40 cm,最大位移为 45 cm。采用土钉墙支护后,边墙的位移为 2 ～ 4 cm,最大位移为 6 cm。对比表明,土钉墙支护能够有效的阻止基坑的变形,维持基坑的稳定。同时,根据土钉的轴力分布特征,分析基坑在不采取支护措施的情况下将发生滑移破坏。     

粉质砂土土钉墙水平位移与土钉轴力的FLAC3D研究

以物理模型土钉墙的破坏性试验获得的土体的基本参数和模型的尺寸为基础,应用FLAC3D软件建立土钉墙数值模拟模型。通过数值模型模拟基坑开挖与支护过程,并监测该过程中的土钉墙墙体沿深度方向水平位移情况和各层土钉的轴力变化情况以及它们之间的关系。支护过程结束后,在墙顶分级施加竖向荷载直至墙体产生较大变形,研究了土钉墙在超载状况下的工作状况以及破坏过程,并与物理模型土钉墙的破坏性试验结果进行对比。研究发现,开挖过程中墙体水平位移底部大于顶部,呈“勺形”分布;墙体水平位移最大处附近的土钉轴力也最大;粉质砂土土钉墙变形超过基坑开挖深度的4‰后,墙体的稳定性会极大降低;粉质砂土土钉墙没有下卧软弱层时,在地面超载作用下其破坏形式为体内破坏,表现为部分土体沿滑裂面向下滑动。     

土钉墙变形规律及其相关性的实测研究

根据基坑坡顶水平位移与沉降的实测数据,讨论了土钉墙坡顶水平位移和沉降以及水平位移与沉降之比的规律,并利用统计方法对其相关性进行了分析,根据实际施工工况与实测数据对比,指出影响土钉墙变形的关键因素及控制土钉墙变形的有效措施。实测数据分析结果表明：基坑坡顶变形的空间效应明显;采用放坡或坡顶卸载可以有效地控制土钉墙的变形;在基坑上部设置预应力锚杆对基坑变形控制具有明显的效果;基坑坡顶的沉降随其水平位移呈非线性增加,沉降与水平位移比与其水平位移基本呈线性增加;土钉基坑发生破坏时的坡顶水平位移的警戒值为0.8 %～1.0 %H。     

北京地区地下连续墙施工要点及常见问题处理

基坑开挖受周边环境影响亦越来越复杂,常规的支护方式,如土钉墙、复合土钉墙、桩锚等工艺已不能完全满足某些工程的开挖需求。地下连续墙这种成熟工艺,在北京地区由于岩土工程的区域性,其应用相对较少。本文就地下连续墙在北京地区的施工工序和施工特点进行总结,作为北京地区类似施工问题处理的参考。     

土钉墙基坑支护中疏排桩抗滑效应研究

在软粘土地基基坑支护中,当基坑开挖深度较深时,土钉墙的最危险圆弧滑动面往往入土较深,很难满足工程设计需要,为此可采用疏排桩以满足其整体稳定性要求。从土的塑性理论出发,利用土拱效应原理,分析了作用于疏排桩上的土压力。利用桩土相互作用的原理,研究了疏排桩在土钉墙基坑支护中的抗滑效应,并在深基坑支护中得到实际工程的验证。     

土钉支护中土钉力和位移的计算问题

土钉支护是一种比较经济的支护方式,工程实践中已广泛应用,但其设计理论则相对缺乏。针对目前土钉支护设计中存在的主要问题,即土钉力和土钉支护位移的计算分析,以工程实测资料为背景,根据侧壁主动土压力与总土钉力相等的原则,考虑施工过程的影响和增量法的思想,提出了基于经验和理论相结合的土钉力计算公式。按照弹性力学理论,对由于土的开挖引起支护的土体侧移提出了简易的位移计算公式。通过工程实测检验了公式的正确性。这些计算公式简便,其结果较符合实际,较好地解决了土钉支护设计的主要问题,可为工程设计提供参考。     

Numerical studies of anchored sheet pile wall behavior constructed in cut and fill conditions

The construction of sheet pile walls may involve either excavation of soils in front or backfilling of soils behind the wall. These construction procedures generate different loading conditions in the soil and therefore different wall behavior should also be expected. The conventional methods, which are based on limit equilibrium approach, commonly used in the design of anchored sheet pile walls do not consider the method of construction. However, continuum mechanics numerical methods, such as finite element method, make it possible to incorporate the construction method during the analyses and design of sheet pile walls. The effect of wall construction type for varying soil conditions and wall heights were investigated using finite element modeling and analysis. The influence of construction method on soil behavior, wall deformations, wall bending moments, and anchor forces were investigated. The study results indicate that walls constructed by backfill method yield significantly higher bending moments and wall deformations. This paper presents the results of the numerical parametric study performed and comparative analyses of the anchored sheet pile walls constructed by different construction methods.