基坑悬臂支护桩双参数弹性地基杆系有限元法

对地基抗力双参数法在基坑悬臂支护桩位移和内力计算方面进行了探讨,即采用地基土抗力系数随深度按双参数非线性变化的假设,以弹性地基杆系单元模拟,支护桩则按弹性梁单元模拟。对某基坑悬臂支护桩进行数值模拟反分析表明,通过试算调整可获得适合于实际设计计算的地基抗力双参数,该法应用到福州市某基坑悬臂桩的实际分析和设计中获得了较为满意的结果,可供悬臂支护桩设计计算时参考。     

基坑悬臂支护桩的双参数有限差分算法研究

在现行基坑规范建议的单参数法的基础上,推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法,将支护桩视为整体,等距离离散化,采用统一的有限差分格式以简化求解格式,并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正,有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例,根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n,将有限差分法的计算值与实测数据进行对比,结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下,该有限差分法更简便,更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响,获得了一些有益于工程的结论。     

成层土中悬臂式地下墙内力计算等等值梁法

建筑基坑范围内的土层以成层土居多，基坑技术规范要求计算成层土的土压力时应分层计算，本文按等值梁法原理，给出了成层土中分层计算土压力，再计算悬臂式地下连续墙支护结构内力（剪力和弯矩）的方法。     

悬臂支护桩变形计算方法探讨

指出了悬臂支护桩变形计算方法现行有关规范[ 1 , 2]的欠妥之处, 提出了幂级数精确解法和在现行规范基础上的简化计算方法。 经与工程实测结果对比, 现行规范计算方法计算值比实测值小约 20%, 而作者提出的两种计算方法较为合理。     

双排挤扩支护桩试验研究

介绍了一种新型基坑支护桩--双排挤扩桩,探讨了双排挤扩支护桩的挤密效应、受力机制、工作特性和计算方法。土工模型试验和数值模拟试验表明,双排挤扩支护桩受力体系近似于一种特殊类型的多层框架结构。与双排悬臂支护直桩相比较,双排挤扩支护桩的空间刚度大幅度增加,结构受力合理,桩顶位移减小,桩体弯矩正负交替分布,弯矩最大值减小,嵌固深度减小,支护高度增加,桩体材料得到全面利用。双排挤扩支护桩有着明显的技术优势,可降低风险,为深基坑工程提供了一种更加合理的新型支护手段。     

非对称荷载单层对撑基坑计算方法研究

支护桩（墙）加内支撑作为基坑支护的一种重要型式,已经被基坑支护工程广泛采用。但是,由于基坑所处地质条件、周围环境和土方开挖的复杂性,给基坑支护体系的精准设计计算带来障碍。对非对称荷载作用下的单层内支撑支护设计计算方法进行了探讨。首先,基于极限土压力法分析了单层内支撑与支护桩支点铰接和固结条件下的不动点调整系数的差异性;其次,利用杆系有限单元法分析了基于位移土压力和基于《规程》给出的主动土压力这两种土压力方法计算的桩身位移、弯矩和剪力的差异性。由于非对称荷载作用于基坑支护体系,引起荷载大小侧支护桩桩身位移不同,导致荷载大小侧支护桩受到的土压力也不同,大小侧支护桩桩身内力存在较大差异现象应引起重视。提出的不动点调整系数计算方法和位移土压力计算支护桩受到的土压力计算方法更为合理。     

基于双剪强度理论土拱效应的基坑支护桩间距分析

在分析桩间土拱效应形成机理的基础上,以圆形支护桩为研究对象,利用合理拱轴线和起拱点土体破坏面等几何特征,建立抛物线土拱分析模型,通过桩间土拱静力平衡条件和双剪强度理论来确定桩间距,推导出圆形支护桩的合理桩间距计算公式,桩间净距随桩后土体粘聚力或内摩擦角的增大而增大,却随着桩后主动土压力或中主应力参数m的增大而减小,且随着参数m的增大,桩后主动土压力是逐渐增大的.最后通过工程实例计算支护桩间距,并与有限元法和规范法计算结果进行比较,验证了基于双剪强度理论土拱效应的基坑支护桩间距计算结果的合理性和安全性.     

既有−新增排桩双层支挡结构开挖模型试验研究

在既有地下室以下增设地下空间,常面临既有支护桩与新增支护桩构成双层支挡结构的开挖工况,这是传统开挖设计方法未涉及的新问题。通过大比尺模型试验,以内外双层支护桩排间距为主要参数,研究其对支护结构性能演变、排间土压力的影响。试验结果表明,随排间距减小,新增支护桩位移与弯矩逐渐增大,由嵌固作用转变为主要受力结构。开挖至既有支护桩失效退出工作后,新增支护桩位移与弯矩突增,最大弯矩点下移。既有支护桩背单位土压力随开挖逐渐减小,达到主动极限状态后主动土压力随排间距增大而增大,并接近朗肯主动土压力分布线。通过各试验桩背主动土压力数据分析拟合,建立了以排间距、土体内摩擦角、桩土摩擦角为参数并考虑土拱效应的既有支护桩背主动土压力预测方法。     

悬臂式钻孔灌注钻坡桩计算方法

通过分析基坑与护坡桩相互作用时土压力的特点,从力学角度出发,提出了悬臂式钻孔灌注护坡桩的计算、设计方法,并有工程实例.     

挤扩支盘支护桩试验研究

介绍了一种新型基坑支护桩--挤扩支盘桩,探讨了挤扩支盘支护桩的挤密效应、受力机理、合理的结构形式以及作为支护桩的工作特性。土工模型试验表明：（1）与普通悬臂支护桩相比较,挤扩支盘支护桩的嵌固深度可减小15 %～30 %,弯矩分布比较均匀;（2）最大弯矩可减小40 %～80 %;（3）桩顶总位移减小30 %～60 %;（4）支护高度可增加20 %～30 %。挤扩支盘支护桩有着明显的技术优势和经济效益,并能降低风险,为中等深度基坑工程提供了一种经济合理的支护手段。     

悬臂双排桩桩排距地计算方法研究

目前对悬臂式双排抗滑桩桩排距的研究还很少,其主要根据设计人员的经验来取值。本文首先分析悬臂式双排抗滑桩破坏的三种模式,然后对悬臂式双排抗滑桩的作用机理进行分析,提出影响桩排距的破坏模式。在土拱理论和极限平衡理论的基础上,建立力学计算模型,推导悬臂式双排抗滑桩桩排距的计算公式,提出桩排距的计算方法。     

双排桩支护结构设计计算方法探讨

在对目前较常用的两种双排桩计算模型及其受力机理分析与探讨的基础上，提出了以后排桩桩后土体作为研究对象的新的计算方法，认为双排桩桩间土体对支护桩作用较小，土压力以后排桩桩后土压力为主，双排桩可视为受水平力的刚架，后排桩的存在改变了土体剪切破裂面，最后对土体剪切破裂角的计算进行了推导。     

考虑土拱效应的黏性填土排桩桩后土压力研究

研究了考虑土拱效应的黏性填土排桩桩后总土压力的计算方法。以黏性填土的单排支护桩为研究对象,将考虑土拱效应的桩后总土压力分为直接土压力和间接土压力。首先,针对已有土压力计算方法的不足,借鉴并改进了挡土墙的主应力旋转理论,认为主应力旋转后大小会发生改变,通过对土拱单元的应力分析和平衡微分方程的求解,推导出了黏性填土排桩桩后直接土压力的解析式,并将计算结果与前人的解析解和试验数据进行对比,表明改进后的方法与实测数据更加吻合。然后,将改进后的方法应用在黏性土间接土压力的分析中,通过将间接土压力看作是由桩间土体滑裂面上的剪应力沿滑裂面的积分,推导出考虑水平土拱效应的桩后间接土压力和总土压力解析式。最后,探究了总土压力随黏聚力和桩土摩擦角的变化规律,结果表明,土拱效应主要影响桩体H/3深度以下部分,使该部分土压力减小,且越靠近桩底,减小速率越大。该研究可为排桩结构的合理设计提供依据。     

单支点桩锚支护结构设计方法的探讨

为探索合理的深基坑单支点桩锚支护设计方法,兼顾其安全可靠性和经济合理性,以工程实例为分析背景,分别采用静力平衡法、等值梁法、弹性支点法、有限元法对支护桩的内力、位移、嵌固深度、支锚力以及基坑周围地表沉降等进行计算。结果表明：对于支护桩的内力,静力平衡法和等值梁法的计算结果较大,弹性支点法次之,有限元分析法最小;对于支护桩的位移,采用理正深基坑支护设计软件中的弹性法模拟支护桩的变形较差,而采用有限元软件模拟的结果更符合支护桩的实际变形;对于地表沉降量,“理正软件”中的“m”法计算结果更符合实际。     

考虑圈梁空间效应支护桩的简化计算

实践表明,圈梁的空间效应对支护桩的变形和内力有着不同程度的影响。根据圈梁对支护桩的约束和变形协调,给出一种考虑圈梁协同作用的支护桩的简化计算方法,并结合实测资料进行了对比分析。     

考虑纵向帽梁作用的支护结构有限单元法

根据纵向帽梁与支护桩及支撑的约束和变形协调,提出了考虑纵向帽梁作用的支护结构的有限元解法,用于模拟基坑开挖各施工工况。采用能够替代空间结构分析的平面分析方法,既简化了计算,同时又较好地满足了工程需要。给出了计算模式,并讨论了土压力的计算、支撑弹簧系数的取值问题。     

船式支护在基坑中的应用

在深厚软土地区的基坑,对基坑底软土进行搅拌加固形成强度较高的底板而保证坑底稳定,侧壁采用支护桩支护保证侧壁的稳定使其不倾倒,支护桩与加固底板两者共同作用形成的船状结构支护体系类似轮船的船侧壁及船底板,以保证基坑的稳定。结合具体的工程实例,介绍了船式支护的侧壁及底板的设计方法。工程案例成功实施,监测结果表明,船式支护既可避免支护桩嵌固深度过长,又利于软土的土方施工及工程桩的保护,是安全可靠的,对类似工程有一定的参考意义。     

基坑支护中被动区土体加固机理及优化设计研究

深厚软土区的基坑工程,常因被动区侧向抗力不足而导致竖向支护结构变形和位移过大甚至发生踢脚失稳,通常需要对被动区土体进行加固以改善坑底软弱土层的嵌固条件,从而加强对支护桩、墙的变形位移的控制。结合大量实际工程,对悬臂支护基坑坑底最优加固深度和宽度提出一种拟合方法计算,以不同深度和宽度的加固效果进行数值模拟对比分析,并结合工程实例,进一步研究被动区土体加固机理和加固设计优化思路,为类似工程提供参考。     

掺入膨胀剂的挤扩支护桩试验研究

挤扩支护桩是一种先进的新型支护桩。通过掺入膨胀剂的钢筋混凝土扇形挤扩支护桩的试验研究,分析了其工作特性以及桩周土体挤密效应等,探讨了该桩在支护高度、桩身内力分配、内力计算等方面的规律。与普通混凝土扇形挤扩支护桩相比较,掺入膨胀剂的扇形挤扩支护桩弯矩最大值可减少20 %～30 %,桩顶位移平均减小33.5 %,在正常使用极限状态下地面荷载提高13 %。掺入膨胀剂的挤扩支护桩克服了普通挤扩支护桩混凝土收缩变形的缺点,有效地加固了桩周土体。     

关于深层搅拌桩止水帷幕几个问题的探讨

推导了深层搅拌桩止水帷幕水泥掺入比计算公式，简要地对比分析了相邻桩之间不同视搭接宽度的两种方案。提出了仅考虑主动土压力作用情况下止水帷幕厚度计算方法。给出止水帷幕与支护桩之间的距离及桩间土保护措施的建议。