土钉桩锚组合支护结构变形的数值分析研究

土钉桩锚组合支护结构型式是近年来适用于城市密集空间的基坑边坡支护工程。土钉桩锚组合支护结构型式随基坑的开挖及稳定后的变形规律尚需探讨研究,对于该组合支护体系下的支护结构及基坑变形的研究离不开具体的基坑工程案例。针对参与的北京市平谷区一万德福广场B43项目的土钉桩锚组合支护结构型式下的基坑工程,采用有限差分软件FLAC~(3D)对该基坑的1—1剖面进行模拟分析。通过FLAC~(3D)模拟分析的结果与实测的基坑测斜仪监测的深层水平位移相比较,分析得出:土钉-桩锚组合支护结构型式下,桩锚部分比上部土钉墙位移要大,桩锚部分的位移明显随着开挖的进行增大,且对桩本身而言桩的位移呈现中后段位移较大,两端位移较小的形状分布,开挖上部土钉墙部分,会发生基坑隆起现象。数值模拟的土钉桩锚支护结构型式下基坑变形与实测的支护结构变形结果相吻合。     

灌注桩—钢管桩复合土钉墙组合支护体系的研究与应用

随着城市建设的飞速发展,高层建筑日益增多,随之出现了大量超大、超深基坑,复杂的工程地质条件与周边建筑环境,给基坑支护工程带来了很多难题,单一的基坑支护体系往往已无法满足基坑稳定性要求。以北京市某基坑工程为例,介绍了一种新型组合支护体系——灌注桩-钢管桩复合土钉墙,通过与桩锚支护体系的对比研究,得出该组合支护体系在深基坑支护工程中的优越性。利用Midas GTS有限元分析软件,对基坑开挖过程进行模拟研究,对比分析了支护结构位移变形、基坑周边道路沉降等数值模拟结果与现场监测数据,结果表明：该组合支护体系对增强结构稳定性、控制边坡位移变形、减小土方开挖过程中对周边建筑环境的影响等方面具有良好作用。     

MC桩组合支护结构稳定性分析

针对按照传统水泥土挡墙稳定性分析方法来计算MC桩组合支护结构稳定性的不足,根据极限平衡理论,结合MC桩组合支护结构的特点,建立了新的抗倾覆稳定性计算方法,分析了不同因素对组合支护结构抗倾覆稳定性的影响。结果表明,C桩宜布置在组合支护结构前侧,转动点位置宜选取在C桩桩端以上,并可适当增加M桩的长度、宽度以及C桩长度来提高稳定性。最后,运用分析的结果和实际工程经验,建议了MC桩组合支护结构的设计参数。     

MC桩组合支护结构设计与应用研究

水泥土重力式挡墙与混凝土桩组合支护结构（MC桩）近年来开始在支护工程中得到应用,但由于缺乏对其工作机理和变形特性进行研究,实际工程多采用经验设计法,缺乏理论依据。通过对组合支护结构相关问题的研究,特别是对MC桩组合支护结构设计中几个关键问题进行分析,提出了M桩、C桩的设计方法;结合MC桩组合支护结构的特点,建议了新的稳定性计算方法,可供组合支护结构设计时参考。通过将此设计方法应用于实际工程,验证了其可行性。     

托换桩-土钉墙组合支护结构的工作机制初探

针对新型托换桩-土钉墙组合支护结构,假定沉降大于托换桩沉降范围内的坡顶建筑物荷载全部转移至托换桩,阐述托换桩-土钉墙组合支护的工作机制,对支护结构的变形协调机制和荷载传递路径进行探讨,提出支护结构侧向变形、坡顶沉降以及托换桩沉降及内力的计算方法。参数及对比分析表明,相对传统的复合土钉墙支护,新型托换桩-土钉墙组合支护结构可以很明显地减小支护结构的变形和内力,随坡顶荷载的增加托换支护法中支护结构的内力和变形的增速明显小于复合土钉墙的内力和变形增速,随微型桩水平间距的增加支护结构的变形和内力都增加,微型桩嵌固深度的增加对支护结构的内力和变形影响较小。     

管索组合结构及其力学性能研究

为防止在巷道围岩中锚索发生剪切破断,进一步提高锚索的抗剪强度,自主研发的管索组合结构能更好地提高围岩的抗剪强度及稳定性,该结构主要由C型钢管和锚索组成。在详细介绍了管索组合结构支护结构的基础上,为了更好地研究管索组合结构的力学性能,利用自主研发的新型管索拉剪试验系统分别对不同类型、不同预应力、不同索径的管索组合结构及纯锚索进行了室内力学特性试验,分别从受力?剪切位移曲线特征、支护构件类型影响和支护结构破断模式等方面对比分析了试验结果。结果表明,管索组合结构在剪切过程中经历孔壁岩石自由变形、孔壁岩石压缩C型管、C型管握裹锚索共同变形3个阶段;管索组合结构的剪切破断形式表现为拉伸破断和拉剪复合破断,其峰值剪力与预紧力呈负相关,且与纯锚索相比,管索组合结构的剪切塑性铰的轴向距离较大,管索组合结构的最大剪力、最大轴力以及整体结构变形能力均得到提高,提升率分别达到26.8%、3.5%和7.0%以上。试验结果表明,采用管索组合结构可以有效提高结构面的整体抗剪能力。当围岩发生变形破坏时,锚索与C型钢管的组合结构不仅可以增加整个支护系统的抗剪强度,而且可以同时提高锚索的抗拔能力,从而实现锚索+C型钢管1+1＞2的支护效果,在巷道周围组成有效的围岩承载圈,实现巷道围岩的稳定。     

组合锚杆支护结构可靠性计算方法

采用线性软化模型计算巷道围岩变形区的分布规律，提出了组合锚杆支护结构形式。根据破碎区和软化区的计算，建立了破坏形式的状态方程，应用蒙特卡洛随机模拟方法评价整个支护结构的可靠性。经过多次样本计算表明，该支护结构的可靠性概率以９５％以上，能满足工程要求，同时验证了该模型应用的正确性。     

南昌商业中心深基坑工程组合支护技术

以南昌市一商业中心深基坑支护工程实例为背景,通过分析周边环境、地质条件、开挖深度,在保证安全的前提下,充分利用各种因素降低基坑支护造价。在地下水控制上,合理确定坑外地下水位控制标高,采用截水、降水的组合形式。基坑支护采用组合支护结构,在不同部位分别采用土钉墙、锚拉式排桩的支护形式;支护结构上,下部采用不同结构类型的组合。通过设计方案比较与优化,做到安全适用、经济合理。     

新型组合支护体系在回填土基坑工程中的应用研究

结合一种新型组合支护体系在北京市某深基坑工程中的应用,分析介绍了该体系的支护形式及结构特点。对该支护体系进行了理论计算、数值模拟和现场监测分析,结果表明,该支护体系成功解决了人工填土深厚、场地空间狭小、周边环境复杂等深基坑支护的技术难题,可以有效控制基坑变形,缩短施工工期,节约工程成本,保证基坑工程安全使用,为同类工程提供有效的借鉴经验。     

钻孔灌注桩与喷射注浆组合支护结构

提出采用钻孔灌注桩与喷射注浆的组合形式作为深基坑的支护结构,该种组合支护结构具有防渗效果好,施工速度快,造价低等优点,是一种很有发展前任的新型支持结构。     

咬合桩技术在深基坑工程中的应用

通过工程实例,介绍钻孔咬合桩在深基坑支护工程中的应用情况以及咬合桩施工技术要点;利用延缓混凝土凝固时间的方法,巧妙地实现了相邻桩间的切割咬合。     

考虑空间协同效应的排桩斜撑支护体系分段拆撑法研究

与水平内支撑比较,排桩斜撑支护体系用于深大基坑开挖时具有诸多优越性。但关于斜撑拆除的研究相对滞后,使该支撑形式的利用受到一定的限制。内支撑的拆除多采用“先撑后拆”方案,文中从排桩斜撑支护体系的协同变形理论出发,提出了分区分段“先拆后撑”的思路;利用最小势能解,推导了该类支护体系在分段拆撑过程中,拆撑区段长度的计算方法;并结合具体工程实例,对该计算理论和结果加以验证。通过研究,冠梁弯矩、排桩弯矩和位移是决定分段长度的主要因素,并提出了该类支护体系的全过程优化设计的概念,可为今后该类支护体系的拆撑设计和施工提供依据和借鉴。     

排桩支护基坑的一种桩身位移及内力解析法推导及其应用

选取某一支护面上的任意一根桩为研究对象,设置一道支撑（或锚索或锚杆）及开挖至坑底,建立其受力平衡方程和位移协调方程。通过圈梁的协调作用,将研究对象扩大到整个支护面,推导出能够同时考虑开挖过程、支撑设置以及桩-土-圈梁共同作用的支护面位移和受力方程组,利用FORTRAN语言编制的程序求解,可计算出开挖至坑底工况下圈梁、桩身任一截面的内力、水平位移。通过算例计算圈梁（桩顶）的位移与监测位移及部分桩的内力,与文献[1]方法计算的内力进行对比分析,验证文中方法的合理与可行性。     

Mechanism and countermeasures of preceding tunnel distortion induced by succeeding EPBS tunnelling in close proximity

Twin tunnels are frequently used to address the increasing transportation demands in large cities. To ensure the safety of twin tunnels in close proximity, it is often necessary to take protective measures that have not been well studied. Field monitoring was conducted for a project of twin earth pressure balance shield (EPBS) tunnels in typical soft ground. The preceding tunnel was reinforced by various measures, including trailer bracing, compensation grouting, artificial freezing and scaffold bracing. The entire deformation of the reinforced tunnel was recorded during the succeeding tunnelling process. A three dimensional finite-element method (FEM) model was established to simulate the entire process of twin EPBS tunnelling, particularly the reinforcement measures. The computed deformations of the reinforced tunnel were consistent with the measured data. Furthermore, the stress history and pore pressure of the surrounding soil were analysed to investigate the deformation mechanism of the tunnel. Both the measured and computed results indicate that although the face pressure of the succeeding tunnel was smaller than the earth pressure at rest, the preceding tunnel could still experience an inward horizontal convergence and a deflection away from the succeeding tunnel. These distortion modes were caused by the squeezing effect of the horizontal soil arch in front of the succeeding tunnel face. Finally, convergence and deflection indices were proposed to quantify and assess the effectiveness of the reinforcement measures. The trailer bracing, as an “in-tunnel” reinforcement technique, was found to be the most effective method for controlling tunnel convergence. However, artificial freezing as an “out-tunnel” reinforcement technique led to the largest reductions in tunnel deflection. A combination of both “in-tunnel” and “out-tunnel” reinforcements was recommended.     

连拱式支撑体系在某基坑支护工程中的应用

介绍了连拱式支撑体系在天津市某医院基坑支护工程中的应用,实际施工及观测结果表明,该种支撑体系取得了较好的效果。     

桩锚支护设计中单支点位置优化的探讨

针对桩锚支护结构设计中支点位置的优选问题,以一个具体工程为实例,分别采用等值梁和极限平衡两种方法与多目标优化设计方法相结合进行计算。结果表明:最佳的支点位置与上述两种桩锚支护结构计算方法的选择无关。结合该工程实例,利用等值梁和极限平衡两种方法计算出的最佳支点位置的确定值为4.65m和4.57m。     

排桩内支撑基坑典型失稳原因及处理对策分析

排桩内支撑支护结构是软土地区建筑工程中常用的一种基坑支护结构型式。从设计和施工2方面对影响排桩内支撑支护结构稳定的因素进行了分析,并结合某基坑工程破坏实例,对排桩内支撑支护结构典型失稳原因进行了分析探讨,提出了处理对策。开挖结果表明处理措施安全有效。     

土钉支护结构的优化设计

根据复形优化原理,提出了基于Bishop法的土钉支护结构的优化分析方法,编写了优化分析程序。工程实例计算表明,该方法是进行土钉优化设计的有效方法。     

二次注浆复合土钉墙在超深基坑支护中的应用

结合无锡地区典型的软土深基坑土钉墙支护工程实例,简要介绍了超深基坑中二次注浆复合土钉支护技术的应用及施工控制;并通过具体试验及监测结果,就二次注浆土钉的承载力情况及二次注浆土钉墙施工过程中支护结构的沉降、水平位移情况进行了分析总结,对其经济性进行了分析评价。     

内撑式排桩支护结构的设计优化研究

在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩－内支撑（节点）部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该（节点）部位局部优化解的新的目标函数 和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力 和支护桩等效抗弯容许应力 的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍。可供同类基坑支护设计优化时借鉴。