深厚软土中超大型“悬浮”基坑水泥土重力式挡土墙位移控制措施

本文就珠海某基坑水泥土重力式挡土墙的位移及其控制进行分析探讨，论述了应用轻型钢管支撑对基坑位移控制的可行性，并详细阐述了其计算方法及施工工艺。     

重力式挡土墙设计经验谈

对库仑、朗肯土压力理论和《建筑地基基础设计规范ＧＢＪ７－８９》附录１０－“挡土墙主动土压力系数Ｋａ”提出一些看法,提出了粘性土主动土压力计算方法的改进;还提出了以抗滑移稳定为条件决定挡土墙截面的新方法和抗倾覆稳定验算的公式,并阐明墙身强度和地基应力的验算,举例说明一般重力式挡土墙的计算。     

软土基坑中内插H型钢重力式挡土墙支护的变形及稳定性的有限元研究

基于硬化土模型（HS模型）,利用PLAXIS有限元分析软件对上海地区某软土浅基坑中内插H型钢的重力式挡土墙支护开展有限元分析,根据数值试验结果和监测数据对基坑变形和稳定性进行研究。研究发现,（1）内插H型钢重力坝围护在浅基坑局部开挖7~8 m范围内有着较好的可行性和工程效果,在浅基坑支护中可作为重力式围护的补充手段;（2）使用PLAXIS的HS硬化土模型模拟基坑开挖具有较好的精度和与实际情况较接近的结果,HS模型的参数可以根据工程经验进行取值;（3）实际基坑监测结果表明浅基坑的局部深坑处的内插H型钢重力坝在两端重力坝的约束下其位移发展受到一定控制,可显著提高基坑的整体稳定性,且内插H型钢可以增加围护体本身的刚度,可抵抗部分土压力弯矩,一定程度上控制了围护体的位移;（4）实际工程中对内插H型钢重力坝的局部开挖深度要谨慎选择,首先在周边环境保护条件较为宽松的条件下采用,局部深坑深度建议在7~8 m之间,并且基坑整体开挖深度建议在5~6 m之间。通过对软土浅基坑中内插H型钢的重力式挡土墙支护的研究,能对相关基坑支护工程提供更可靠的技术支持。     

重力式挡土墙截面的优化研究

以重力式挡土墙截面面积为目标函数,以抗滑移和抗倾覆稳定性、基底应力及相关构造要求为约束条件,建立了其数学模型。借助Matlab的模式搜索工具对挡土墙截面面积进行优化计算,在验证其结果正确的基础上,与已有文献计算结果进行了比较,结果表明,模式搜索算法具有较强的寻优能力,实现了对挡土墙截面的优化计算,优化效果是显著的,可推广应用于工程设计。     

重力式挡土墙的截面优化设计研究

以重力式挡土墙的截面面积为目标函数,以满足挡墙稳定条件和地基承载力条件为约束,将挡土墙最优截面尺寸的选取问题转化为一个带约束的非线性最优化问题,用乘子法求解,编制了相应的计算程序。基于该计算程序选取不同参数进行计算比较,分析了不同参数取值对最优截面面积的影响。通过一个工程实例的应用,验证了其优化成果是可观的。     

重力式挡土墙设计经验谈（续前）

5 地基应力验算 挡土墙地基应力,一般仍按照材料力学的弹性理论公式进行计算,公式为:     

格构型重力式挡土墙的有限元分析

利用二维非线性有限元方法,模拟格构型重力式挡土墙的施工过程,研究挡土墙的应力变形分布,分析比较了各部件尺寸对墙体应力、变形和稳定的影响.     

关于重力式挡土墙截面尺寸确定方法的探讨

在进行重力式挡土墙设计时 ,设计人员由于抓不住该类型挡土墙的设计要点 ,导致需经过多次试算才能得到正确的挡土墙尺寸。笔者通过分析得到以下方法 :通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙总的工程量 ,再进行细部尺寸的调整以满足挡土墙的抗倾覆要求。运用以上方法一般均不需反复计算 ,经过一次计算即能同时满足抗倾覆及抗滑移稳定性要求     

重力式挡土墙截面设计的一种简易方法

提出一种重力式挡土墙截面设计的简易方法──解析设计法。该方法假设地基具有足够高的允许承载力而不考虑挡土墙基底应力验算条件，以稳定性验算条件为约束条件，建立稳定性系数与挡土墙墙宽之间的关系，进而通过求解这种关系反算墙宽。这种方法具有设计过程简单，计算量小，设计截面为满足稳定性要求的最经济截面等优点，便于工程设计人员手工进行，适用于受稳定性控制的挡土墙设计。     

重力式挡土墙质量检测与安全评估方法

重力式挡土墙以其构造简单,取材方便,工程造价经济等诸多优点被广泛应用于建筑、交通等领域,而如何鉴定挡土墙的综合质量是挡土墙检测的主要问题。通过参考大量的工程实例和工程经验,针对挡土墙检测过程中提出了一套合理的、科学的检测步骤和检测方法,并结合挡土墙的稳定性验算和安全验算,对检测数据进行系统的分类和评估,最后得到了一套针对挡土墙综合质量的安全评估标准,将挡土墙的综合质量进行评级,以便科学地指导工程加固。     

重力式基坑支护系统的可靠性分析

本文分析了重力式基坑支护系统可能包含的多重破坏模式后,在考虑土性参数不确定性的情况下,运用系统可靠度理论对基坑支护系统的失效概率进行分析和计算。结果表明该方法能对基坑系统的稳定性作出较全面的评价。     

基于灰色关联与模糊数学的重力式挡土墙震害评估

龙门山地区强震荷载导致大量已建边坡支挡结构严重受损,如何对震区受损挡土墙进行震害评估成为亟待解决的技术难点。本文首先通过对研究区挡土墙的震害分析,总结出其主要破坏模式包括滑移破坏、沉降破坏、倾覆破坏、墙身破坏以及越顶破坏5类。然后根据全面性、重要性以及科学性原则对影响震害评价的因子进行定性分析和分类,并结合挡墙的破坏模式,综合分析得到挡土墙安全评估的敏感性因子和一般因子。将震害范围60%作为挡墙评价的敏感性因子,而一般因子分为两级共10个指标,包括:滑移距离,沉降深度,倾斜角度,裂缝数量,裂缝长度比,开裂深度比,开裂宽度,错动距离,垮塌范围,覆盖范围。最后,采用灰色关联分析与模糊数学理论相结合的方法构建挡土墙震害评估体系,从而变事后处理为事先预防,为灾后恢复重建服务。     

利用1stOpt软件优化设计重力式挡土墙断面

为解决挡土墙设计指标计算较为繁琐,并且难以得出最佳结果的问题,以重力式档土墙的截面面积最小为目标函数,并以满足稳定性及地基承载力验算要求为约束条件,得到非线性优化数学模型,并利用优秀国产数学软件1stopt优化求解。该方法避免了繁琐的试算过程,能得到经济合理的截面尺寸,并已成功应用在忠-武输气管线沿途水工保护工程中。     

重力式挡土墙抗滑动稳定计算方法改进研究

针对目前重力式挡土墙抗滑稳定性计算方法中存在的缺陷,将挡土墙入土部分划分成小网格,遍历搜寻出抗倾覆稳定系数最小的点,此点就是挡土墙的实际倾覆转动点所在的位置,根据此转动点的位置,将挡墙两侧的土体划分成四个部分分别计算各部分土压力,再结合墙底与地基土摩擦力的分析,推导出改进的墙体抗滑动稳定系数的计算公式。还通过改变墙体的几何参数,分析了最小抗倾覆转动点的位置和墙体抗滑稳定性系数随墙体宽度、挡土墙入土深度等的变化规律。     

重力式挡土墙地震旋转位移下的屈服加速度

旋转位移假设下,将挡土墙和填土看成一个系统,建立挡土墙在地震作用下的旋转破坏模式,应用极限分析上限法推导了系统外力功率和耗散功率,得到了水平屈服加速度系数的理论计算公式,并采用MATLAB语言进行数值求解,获得了破裂角和水平屈服加速度系数的数值解。计算公式考虑了填土与墙体接触面上的黏聚力、墙和填土的摩擦角、竖向地震加速度系数、填土黏聚力、填土内摩擦角等对水平屈服加速度系数的影响。研究结果表明：填土与墙体接触面上的黏聚力、墙和填土的摩擦角和竖向地震作用对水平屈服加速度系数的影响显著,在实际工程设计中需合理取值以达到安全经济的目的。     

基于遗传算法的重力式挡土墙优化设计

将遗传算法应用于重力式挡土墙截面优化设计问题的求解,并在此基础上建立了重力式挡土墙截面优化的数学模型.采用二进制编码,通过执行遗传算法的选择、交叉和变异算子,实现对重力式挡土墙截面的优化设计.算例结果表明,该优化算法用于重力式挡土墙截面优化设计是有效可行的.     

重力式挡土墙抗滑稳定容许安全系数取值标准初探

我国水工挡土墙设计规范中规定稳定性验算采用以安全系数为度量指标,给定的安全系数允许值范围在1.20～1.35之间,低于国外规范的取值。采用可靠度分析方法,建立目标可靠指标与安全系数之间的定量关系。通过分析计算确认安全系数满足对数正态分布。对一个目标可靠指标为3.2的特例获得其安全系数在1.43～1.55之间的结论。根据前期提出的相对安全率指标判据提出了安全系数满足对数正态条件下的计算公式。使用这一判据,论证了将这一特例扩展到不同墙体几何参数和强度指标参数情况时这一可靠指标和安全系数关系的普遍适用性。提出的安全系数取值标定方法和相应成果可供规范修订工作参考。     

重力式水泥搅拌桩挡墙在深基坑支护工程中的应用研究

本文从水泥搅拌桩与软土之间的物理化学反应过程以及水泥搅拌桩的力学特性两方面,分析了重力式水泥搅拌桩支护技术的作用机理,归纳分析了重力式水泥搅拌桩挡土墙的设计方法和施工技术特点。结合工程实例,对重力式水泥搅拌桩挡土墙的土压力计算、墙体稳定性验算等方面进行了探讨,对比分析了公式计算与电算结果,同时体会到深基坑支护工程除了优化设计外,采用信息化施工,对工程进行监测,及时反馈信息指导施工是工程成功的关键之一。实例表明无支撑重力式水泥搅拌桩挡墙作为7m以内基坑的围护结构具有显著的优越性,值得推广运用。     

重力式挡土墙抗滑稳定分析安全判据和标准

探讨水利、交通等领域挡土墙设计规范中对抗滑稳定安全系数规定的允许值的合理性,认为其相应值与国外相关规定相比偏小。从理论上分析,使用抗力除以土压力的安全系数定义计算土压力相应的强度参数是标准值,而非经分项系数或安全系数折减后的标准值,其允许安全系数宜大于边坡等同类土方构筑物的相应值。认为建立在可靠度理论指导下的分项系数方法可以从根本上摆脱在安全判据方面存在的缺陷。在假定一级建筑物的允许可靠指标为3.7、土的黏聚力和摩擦系数变异系数分别为0.2和0.1的条件下,对一个特定的算例,填土的黏聚力、摩擦系数和基底的摩擦系数分项系数标定值分别为 1.301, 1.209和 1.170,应用提出的相对安全率判据,可以发现上述的分项系数标定值具有普适意义。该成果可以为相关规范的制订提供参考。