深基坑内撑式支护结构计算的综合刚度和双参数法

将吴恒立提出的用于合理计算桩顶作用水平集中荷载的推力桩的综合刚度原理和双参数法,延伸应用于作用有水平分布荷载（土压力）的深基坑围护结构上,提出其杆系有限元数值解法,对一深基坑内支撑式支护结构实例的开挖和支护过程中的各个工况进行了数值模拟分析,由实测位移试算反分析得到了合理的墙-土的综合刚度和地基土抗力双参数,与现有方法计算结果对比表明,该方法能使所得结果更接近实测值。从而说明,综合刚度原理和双参数法的杆系有限元数值解能更为可靠的计算深基坑内支撑式支护结构,具有参考应用价值。     

圆形支护结构的拱效应等效支撑计算方法

从弹性力学中圆筒受均布荷载的解出发,把圆形支护结构作为弹性地基梁,把圆形支护结构的拱效应作为支护结构的等效支撑作用在弹性地基梁上,从而得出了一个计算圆形支护结构内力和位移的拱效应等效支撑方法。工程实例的计算表明,该方法是实用而有效的。     

双排桩双梁组合支护刚度计算的改进与位移分析

双排桩支护组合体系作为一种新型悬臂类支护结构,其整体刚度的提升有利于保持基坑边侧的安全稳定。本文依托于张家口万全区某双排桩基坑支护工程案例,以现有双排桩冠梁刚度系数计算方法为基础,引入冠梁与连梁作用效应系数优化改进考虑连梁和冠梁作用的基坑矩形双排桩支护结构横向支撑刚度的计算方法,并对双梁组合支护体系下不同土性对双排桩前后排桩桩身最大横向位移的影响进行探讨。结果显示：（1）在双排桩结构计算中需考虑冠梁与连梁对双排支护桩的共同横向约束作用,并将冠梁与连梁的刚性连接作为一个整体以提高矩形双排桩双梁横向支撑刚度系数。（2）双梁组合支护体系组合刚度对桩顶位移有较大影响,组合刚度为40～50 MN/m下的位移与观测值较为贴近;冠梁计算长度与引入的冠梁与连梁作用效应系数对双梁组合支护体系组合刚度影响较大,计算长度对组合刚度呈负相关,效应系数对组合刚度呈正相关。（3）双梁组合支护体系下双排桩横向支撑刚度受前后排桩竖向与横向位移差影响,前后排桩桩身最大横向位移受土层内摩擦角、黏聚力和土体水平抗力比例系数影响;改变抗拉强度不会影响双排桩桩体位移。在基坑埋深以下及桩底范围内桩身存在位移拐点,拐点处各不同内摩擦角、不同黏聚力条件下位移相等。     

深基坑竖向支承系统的侧向刚度研究

在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中,通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担,而忽略了其横向承载能力,造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究,提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法,可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算,给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得,误差在2.50%~9.26%之间,根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠,能够用于类似工程,可供深基坑工程设计、施工人员参考。     

砂土地层圆形深基坑三维分析与测斜仪测量

介绍了铁皮坑开挖中测斜仪监测和三维有限元反分析的结果。所研究的铁皮坑为深度27 m、总直径26 m的圆形深基坑,最终开挖面以上土层以砂土为主。每个开挖阶段采用腰梁加固的咬合桩作为挡土墙对基坑进行支护。采用硬化土模型作为土体本构模型,反分析结果表明,桩墙位移的趋势与测斜仪测量的结果接近,最大位移为5.1mm。案例中胶结土的有效黏聚力c′取决于胶结砂层的厚度,约为50～200kPa。NSPT为标准贯入试验中分离式取样器打入土体30cm的锤击数。模拟结果表明,砂土模量约为1 400NSPT～2 000NSPT（单位：k Pa）,而对于胶结砂,其模量为7 000NSPT。还研究了腰梁和外部荷载对咬合桩变形和受力的影响。结果表明,外部荷载对桩墙位移具有主导作用;同时,腰梁对减少桩墙位移没有明显作用。     

钢筋混凝土圆环内支撑在软土深基坑支护中的设计与应用

通过对星河世纪城B2地块工程基坑成功支护设计实例介绍,全面阐述了钢筋混凝土圆环内支撑体系独特的布置形式、内力计算模式、方法和结果,以及在施工过程中的质量保证,为软土地基中类似基坑工程提供借鉴。     

基坑圆环支撑体系水平刚度系数计算方法研究

由受力根据刚度分配的原则,引入受力分配系数,对圆环支撑体系水平刚度系数的计算进行了解析式的推导,提出了圆环支撑体系水平刚度系数的简易计算方法,并给出了解析式的修正式。并以某超深基坑圆环支撑体系为例,应用所提出的公式计算该圆环支撑体系的水平刚度系数,并与三维有限元分析结果进行对比,同时分析了不同封闭环梁、发射梁对水平刚度的影响,结果表明:二者误差较小,圆环支撑体系水平刚度主要由受力杆件封闭环梁决定,与发射梁等传力杆件关系不大,依据所提出的解析式进行计算,结果精确且简单易行,可为基坑圆环支撑体系水平刚度系数的取值提供依据。     

考虑拱效应深基坑支护结构土压力分析

针对基坑支护结构土压力的研究以数值模拟为主,而解析理论应用需要完善研究现状,提出一种用于计算基坑支护结构土压力的解析方法。根据填土中土拱效应的作用以及土拱成形的基本理论,结合极限平衡分析方法,应用摩尔圆理论确定了基坑端壁间稳定土拱的轨迹方程,并且得到基于土拱形状所围滑裂土体的体积,确定出基坑支护结构土压力的解析表达式,最后进行了算例分析,研究结果表明土体的物理属性决定了有效滑裂土体的边界。提出的解析方法是深基坑计算土压力的一种新的解析方法。     

建筑基坑支撑结构体系水平刚度系数的计算

讨论了单独的桩顶圈梁,内支撑体系和外拉锚杆的水平刚度系数的计算方法。     

开口环形深基坑围护结构变形监测与数值分析

南京扬子储煤筒仓基坑工程地基中分布有厚度较大的软土层,且该工程基坑为11.40 m深,直径约27.0m的开口圆环形,其中开口段弧长约10.0m.基坑围护结构采用钻孔灌注桩结合环形内支撑的型式.开口段对基坑的变形和稳定性有较大的影响.以该工程为例,采用三维有限元数值分析方法,建立了摩尔-库仑弹塑性模型,进行不同开挖阶段的数值模拟计算,并与监测结果进行了对比.结果表明,计算值与实测值差距较小,变化趋势基本一致,有限元计算的结果是可信的,可为类似工程优化设计与施工提供参考.     

温度变化对深基坑钢管支撑温度效应影响分析

在基坑围护工程中,大量使用内支撑结构体系,在支撑体系中采用最多的是钢管支撑,因为其属于金属材料,温度变化对支撑结构的影响不容忽视。基于弹性热力学基本原理推导出空心圆筒热应力公式,同时考虑了围护墙的侧向水平位移,定量分析变温对基坑钢管支撑轴力影响,实测轴力值及数值解验证了计算公式的正确性。结果表明:解析解大于数值解,且解析解大于实测值,偏于保守,但差值不大可作为设计安全储备,便于工程师在今后设计过程中作为参考实例。     

深基坑锚杆支护简要设计计算及应用

锚杆已大量应用于地下结构施工时护墙（桩、地下连续墙筹）的支撑．本文采用多种实用简明的方法对锚杆的设计计算加以讨论，并将其应用于广州地铁东山口车站局部临时锚杆的设计，比较了各种方法的优劣，希望能给设计工作者提供一点参考．     

复杂环境下环形支撑系统的应用分析

为研究环形支撑系统的受力特点,采用三维数值分析的方法,分析得出了环形支撑系统下桩身最大变形位于桩顶处,为9.70 mm,符合相关规范要求;环形支撑梁全截面受压,最大轴力值为4 365 kN,远小于梁截面受压承载力设计值;支撑梁间混凝土板在堆载20 kPa的情况下,相对于无堆载时立柱沉降仅增加1.06 mm,而环形支撑梁最大压力仅增加17.8 kN。根据分析结果并结合监测数据对比,可得出以下结论：环形支撑梁通过“拱效应”可将支撑传来的力转化为轴力,为支撑提供可靠的支点,但支点刚度比常规支撑弱;其次,由于环形支撑梁需要有足够刚度来为支撑提供可靠支点,因此环形支撑梁的截面应根据刚度要求结合受力情况进行设计;最后,在对撑梁之间设置钢筋混凝土板作为临时材料转运平台是可行的,这对基坑支护系统影响很小。     

盾构隧道纵向等效弯曲刚度的简化计算模型及影响因素分析

盾构法隧道在国内的应用越来越广泛,早期建造的盾构隧道在工后沉降较大时出现较大的纵向变形问题,考虑隧道结构特征的设计模型及其刚度计算逐渐得到重视。在考虑管片螺栓等结构特征基础上,建立可考虑环缝张开的三维纵向结构计算模型。研究结果表明,与管片环接缝相关的影响因素,如螺栓的数量、螺栓的预紧力以及管片环宽度对纵向弯曲刚度有效率影响较大,随着纵向螺栓数量和管片环宽度的增加而线性增加,随着螺栓预紧力的增加而非线性快速增加,而管片环的横向弯曲刚度有效率影响较小。研究成果为盾构隧道纵向设计提供了关键参数。     

软土地基某泵闸深基坑支护失稳分析及处理

介绍了某泵闸基坑灌注桩围护位移及钢管支撑受力过程,对造成支护失稳原因进行了详细分析,探讨基坑设计及施工工艺存在的问题,介绍了支护失稳后抢险、围护补强、防渗加固及支撑体系补强等措施,同时对加固补强处置效果进行了分析,得出相关结论及建议,为类似基坑顺利施工提供了一定依据。     

土-相邻基础相互作用的地基刚度计算分析

为了研究相邻基础对地基刚度的影响,提出了地基刚度影响系数的概念,并运用三维弹性半空间内明德林解,推导出地基刚度影响系数的计算表达式,进而通过计算地基刚度影响系数分析了相邻基础存在时,两个基础之间净距、基础边长比值以及地基土特性对地基刚度的影响规律,并根据净距和边长比值划分了可不考虑相邻基础相互作用的范围。结果表明：（1）基础周围有相邻基础存在时,其地基刚度较不存在相邻基础的地基刚度有所提高;（2）相邻基础对地基刚度的影响随着两个基础之间净距的增加而减弱,随着边长比值的增加而增强,以及随着地基土泊松比的增加而增强;（3）黏土地基中相邻基础对地基刚度的影响较其他（如粉土地基）地基更显著;（4）当净距不小于基础边长15倍时,或者基础边长比值小于0.1时,可以不考虑相邻基础对地基刚度的影响,其他情况需根据净距和边长比值分析是否考虑相邻基础对地基刚度的影响。     

敏感环境下深基坑工程变形控制方法及应用

以南京水游城深基坑工程的地质环境和周边敏感环境为出发点,探讨了该深基坑工程的设计原则、支护结构型式、对周边敏感环境保护和施工变形控制的措施,利用Plaxis软件对深基坑北侧敏感环境的开挖效应进行了数值模拟。结果显示:传统的基坑支护形式仍是深基坑工程变形控制首选方法;周边环境敏感、施工场地狭小的基坑,施工前可对周边敏感建(构)筑物地基进行加固;设计时可在支撑梁上设置材料堆放场地和栈桥,及在基坑内设置挖土操作平台;数值模拟能很好地预测深基坑支护结构和土体在施工过程中的变形;根据场地土体基本性质、周边敏感环境特性,因地制宜,使设计、施工方案更加优化。     

天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析

本文介绍了天津铜锣湾广场深基坑工程开挖实例.通过对开挖过程中的支护结构内力、坑周土体水平位移等的现场监测和数值模拟分析,讨论了基坑开挖过程中支护结构受力的特点及其对周围环境的影响,得到了基坑周边土体水平位移的变化规律,为考虑施工因素的支护结构设计提供了依据.     

北京某深基坑复合土钉墙支护受力监测及分析

通过对某深基坑开挖及支护过程中土钉钢筋受力、锚索轴力及坡顶水平位移情况进行监测,并通过对土钉拉筋受力特征、锚索轴力特征、坡顶水平位移监测值特征及其相互关系进行系统分析,将其与传统的受力模型进行对比,解析了该基坑在此方面的普遍性与特殊性,为今后类似工程提供借鉴。     

三轴试验中砂土刚度的统计和回归分析及应用

砂土的密度和应力状态对其刚度有很大的影响。计算岩土工程中许多硬化土体模型都是基于邓肯−张模型得出的,没有考虑到密度对砂土刚度的影响。而在极致密或松散的砂土的三轴压缩过程中,剪切应变的上升会引起密度的显著变化。为了评估粒径分布、密度及应力状态对砂土刚度的影响,使用统计和回归方法对来自莫斯科和明斯克的15个建筑工地的962个土壤样本的各向同性三轴试验数据进行分析。基于密度和应力状态参数的影响,提出了评估不同粒径砂土刚度的经验方程。对来自欧洲、印度和美国的冲积土和陆地土试验的比较分析表明,其砂土的刚度与莫斯科和明斯克的砂土在同一范围。所提出的方程可用于初步估计有限元法计算里的刚度参数,也可应用于岩土工程模型（允许考虑刚度的变化、水平和垂直分布）。此外,还提出了基于邓肯−张模型的半经验关系。当密度的变化影响土的刚度时,该半经验关系可为受到大变形和（或）复杂加载路径影响的松散和非常致密的砂土提供更为真实的结果。一般来说,岩土工程师可将获得的结果应用于更为复杂的土体模型设计中。