分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进

推导了分层土中水泥土围护结构抗倾覆稳定系数计算公式,提出了改进的计算方法,研究了土层分层结构对水泥土围护结构抗倾覆稳定系数的影响。土层上软下硬时,水泥土围护结构抗倾覆稳定系数分别随着墙体宽度与入土深度的增加而增加。土层上硬下软时,增加墙体宽度对于提高抗倾覆稳定系数具有较好的效果,而增加墙体入土深度对于提高抗倾覆稳定系数作用不大,因为分层土中,水泥土围护结构抗倾覆稳定性主要依靠下部土体的被动土压力来维持,即抗倾覆稳定性主要受下层土体强度的影响。如将分层土参数按厚度加权平均取值后作为均匀土对待,对上软下硬土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的小,偏于保守;而对上硬下软土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的大,存在安全隐患。改进方法与常规计算方法对比表明,其计算结果更为安全合理     

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。     

考虑基坑开挖宽度的杆系有限元算法及试验研究

工程实践表明,狭窄基坑围护结构变形相对较小;而超宽基坑围护结构变形相对较大,并伴有明显的踢脚变形。由于目前常用的杆系有限元算法不能考虑基坑宽度对围护上土压力的影响,使狭窄基坑设计时偏于保守,造成较大浪费;较宽基坑设计时偏于危险,造成基坑施工风险。推导了可以考虑基坑宽度影响的围护结构上土压力折减因子的计算方法,对基坑工程杆系有限元分析的荷载取值进行了调整,改进了目前基坑设计采用的杆系有限元方法。针对24、32、42 m 3种宽度分别进行了离心模型试验。试验结果表明,传统的杆系有限元方法计算结果在考虑基坑宽度影响时明显与试验结果不符。应用所提理论对试验成果进行了分析,证明了方法的合理性。此方法是对目前基坑设计采用的杆系有限元方法的必要修正,值得在基坑设计时推广。     

中心岛法实用设计计算方法研究

在城市建设中越来越多的大面积深基坑采用中心岛顺作、周边预留土台逆作的开挖支护方式。该法不仅节约工程造价,而且节省大量工期,但目前仍缺乏简单、合理的设计计算方法。基于Rankine土压力理论,采用图解法得到中心岛被动土压力的分布模式,该土压力分布在单一土质条件下随埋深呈现为3段折线。根据上述土压力分布和基坑工程手册[1]有关悬臂结构的设计思路,提出中心岛法围护结构的设计计算方法,并提供一个算例。经算例验证该法简单实用,便于工程师使用。     

南通地区粉砂地基水泥土搅拌桩围护工程的成功经验

本文介绍了南通市金信大厦开挖深度为6.75m的深基坑,在粉砂地基上采用水泥土搅拌桩—井点降水复合型的围护结构,既保证了周围建筑物和道路管网的安全,又节约了工程费用,为在南通市及其它类似地质条件的深基工程提供了典型工程实例。     

南通地区粉砂地基水泥土搅拌桩围护工程的成经验

本文介绍了南通市信大厦开挖深度为６．７５ｍ的深基坑，在粉砂地基上采用水泥土搅抖桩一井点降水复合型的围护结构既保持了周围建筑面积和道路管网的安全，又节约工程费用，为在南通市及其它类似地质条件的深基工程提供了典型工程实例。     

某围护结构上土压力实例分析

对某公路大桥超深锚锭基础围护结构上实测的土压力、孔隙水压力分布及其位移变化规律进行了详细分析。围护结构上土压力的实测值远小于计算的主动土压力值,且随开挖加深而不断减少,变化规律也随土层分布的差异而有所不同,围护结构上的侧向位移随开挖加深不断减少,孔隙水压力的变化受坑外水位影响较大。     

水泥垃圾土强度特性试验研究

以生活垃圾为地基的工程事例越来越多,但垃圾土的处理方法还没有形成系统的经验和成熟的设计计算理论。经过统计分析,按一定配比制备了人工垃圾土,分别进行了未降解、降解旺盛期、降解稳定期在水泥掺入量为25 %、35 %、45 % 3种条件下不同养护龄期水泥垃圾土的无侧限抗压试验,得到了硬化的应力-应变关系曲线和水泥垃圾土强度随养护龄期、水泥掺入量、降解阶段变化的规律。试验结果表明,垃圾土中的有机质既对水泥垃圾土有加筋作用,也有减弱水泥垃圾土强度形成的作用;未降解、降解旺盛期、降解稳定期水泥垃圾土的强度变化特性不同,水泥只对降解稳定的垃圾土有较好的处理效果。同时建议水泥的掺入量应大于35 %。     

基于工程地质条件约束的水泥土搅拌桩强度设计

无置换情况下高饱和度软土容纳水泥浆的掺入量是有限的,以孔隙比、饱和度、气相体积为约束条件,可计算出桩体的最大水泥掺入比。在置换地基土才能使水泥掺入量满足设计要求的情况下,上返水泥土的存在改变了水泥掺入量的分配,桩体实际水泥掺入比随水泥土上返量大小及固相中水泥所占比例而改变。本文依据地基土性状,结合比重、密度、含水量等测试参数,以水泥上返量为线索推导出了桩体实际水泥掺入比公式。并通过工程实例对比分析了水泥土强度设计中考虑地质条件约束的实际意义。     

水泥搅拌桩在高层建筑地基处理中的设计与应用

从桩体本身和桩与土相互作用原理出发分析了水泥搅拌桩的加固机理,论述了在高层建筑中水泥搅拌桩的设计与计算过程．并通过某水泥搅拌桩工程实例分析了其承载力提高的原理和变形规律。并从桩基检测和变形观测结果证明水泥搅拌桩可有效地应用于高层建筑的地基加固中。     

齿坎式挡土结构物极限抗滑力研究

以齿坎式挡土结构物现场抗滑试验为研究对象,运用强度折减的有限元方法,研究了齿坎长度分别为0、0.7、1.0 m的挡土结构物的极限抗滑力和齿坎式挡土结构物的滑动破坏模式,以及位于软弱地基中齿坎在挡土结构物中的抗滑机理,提出了齿坎式挡土结构物的综合稳定性安全系数的概念。研究表明：理论研究结果能很好地表征现场试验成果;随着齿长的增加,齿坎式结构物由滑移破坏转变为倾覆破坏;强度折减的有限元方法进行挡土结构物的极限设计是完全合理的,该方法可应用于齿坎式挡土结构物的工程设计中。     

洪水致弯曲河道挡墙稳定性衰变

天然河道蜿蜒曲折,河湾处环流助长紊动、引发凹岸淘蚀冲刷,导致沿河公路挡墙水毁频发。针对弯道水流运动规律,对洪水条件下弯道挡墙进行受力分析;基于挡墙稳定性分析力学模型,推导了弯曲河道挡墙稳定系数计算公式,给出挡墙基底极限冲深计算方程。通过算例验证了在河湾平缓条件下弯道洪水冲击计算的合理性,并对挡墙稳定性衰减影响因素进行分析。结果表明：洪水上涨时,在墙底未发生冲刷条件下,随着弯道处洪水对挡墙的冲击荷载增大,挡墙稳定性提高;在墙底发生冲刷条件下,挡墙稳定性降低,墙底淘蚀可能导致挡墙倾覆失稳。洪水陡落时,挡墙稳定性随挡墙前后水位差增大而降低,挡墙的抗滑稳定系数衰减速度比抗倾覆稳定系数衰减速度更快,挡墙滑移失稳可能性较大。得出的挡墙稳定系数计算方法的结果与现场情况基本吻合,可为类似沿河挡墙的设计与研究提供理论参考。     

水泥土挡墙整体稳定的敏感性分析

水泥土挡墙广泛应用于软土地区基坑支护。针对目前对于水泥土挡墙的整体稳定性与其影响因素之间相关性认识不足,引入正交设计方法分析水泥土挡墙整体稳定影响因素墙体厚度、嵌固深度、土体粘聚力、土体内摩擦角、土层重度、地下水位、地面超载的重要性和敏感性规律。分析结果表明,土的抗剪强度指标是影响水泥土挡墙的最重要因素,其变化对整体稳定有高度显著影响;而墙体厚度和嵌固深度对水泥土挡墙整体稳定无显著影响。     

库水条件下滑坡体与挡墙相互作用研究

基于鹤峰乡场镇滑坡地质模型,利用有限差分法FLAC3D分析库水作用下滑坡体和挡墙结构的相互作用,得到了较好的数值模拟结果。研究结果表明：①挡墙墙踵处产生局部拉应力;②剪应变增量沿挡墙和基岩的“薄弱接触面”由墙背向墙面推移式发展（即呈“>”发展模式）;③滑坡体和挡墙有共同的变形趋势,上部变形大,下部较小,位移等值线相互平行以及浅层滑坡对挡墙造成“层状破坏”;④滑坡发生浅层滑移,滑坡和挡墙的稳定性降低。提出以位移指标评价库水条件下挡墙的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性,并确定挡墙的临界宽度,在此基础上对挡墙结构进行优化设计,提高滑体和挡墙的稳定性,其结果为地质灾害的防治和工程设计提供理论指导。     

格宾挡墙发展综述

格宾挡墙是一种新型柔性支挡技术,且优于以往传统方法,具有柔性、透水性、耐用性、抗震性以及利于植被生长等优点。近年来逐渐在我国水利、航道、公路、铁路、矿业、地灾、机场等工程建设中广泛应用。回顾了格宾挡墙发展历程,分析了现阶段格宾挡墙的双绞合六边形钢丝网和多种不同填料的界面摩擦特性、格宾挡墙的破裂面形式、加筋格宾挡墙的加筋机理、加筋格宾挡墙最佳布筋方式等研究热点。最后,探讨了格宾挡墙研究理论滞后、设计规范缺失等问题,并提出了对策。     

核安全相关边坡与一般边坡挡土墙抗震稳定性验算对比分析

在挡土墙稳定性计算基本原理基础上, 引入《核电厂抗震设计规范》(GB 50267-97) 关于地震系数的规定, 重新建立了安全相关边坡挡土墙土压力和地震角计算公式, 并应用到实际工程中。对比分析显示, 挡土墙按核安全边坡和一般边坡进行抗震验算时, 地震系数、地震角的取值相差较大; 由于按核安全边坡计算时地震力远大于一般边坡, 因此稳定系数远小于一般边坡。      

改进的杆系有限元在预应力锚杆柔性支护法中应用

现在基坑设计中常用的杆系有限元计算方法是基于桩墙和锚杆联合支护的,不适用于预应力锚杆柔性支护。根据预应力锚杆柔性支护法的施工特点,改进了杆系有限元计算模型,提出柔性支护的开挖荷载计算方法,使之可以适用于预应力锚杆柔性支护法。编制了相应的计算程序,最后对一个实际工程进行计算分析,结果表明,用改进后的杆系有限元方法可以计算出预应力锚杆柔性支护的基坑水平位移、锚杆轴力,计算值与实测值较为吻合。     

基于引力场的挡土墙设计方法研究与初步实验

传统的挡土墙设计理论存在很多缺陷,其对挡土墙工作机理的解释尚有许多争议,挡土墙失效现象时有发生。根据多年来的工程实践与理论研究,结合地球引力场理论,对挡土墙的工作机理作出了新的诠释,指出挡土墙底部与接触岩土体问的摩擦力是挡土墙稳定的关键。据此,给出了挡土墙设计的基础公式,并用实例进行了验证,从计算结果来看,引力场法的计算结果比朗肯土压力法的计算结果偏大,与预埋土压力盒的监测结果较吻合,证实该方法较切合实际。     

基于尖点突变理论的浆砌块石边坡稳定性研究

根据影响浆砌块石挡土墙边坡稳定性的主要控制变量：挡土墙的垂直度i、挡土墙高度h、填料的内摩擦角 、墙后边坡土的重度 、土对挡土墙基底的摩擦系数 、土对挡土墙墙背的摩擦角 等6个因素变量,利用正交设计原理优化试验设计方案,结合库仑理论与力的多边形法,分析计算浆砌块石挡土墙边坡的安全系数,最后用尖点突变理论的突变级数法进一步判断边坡的稳定性。研究结果表明：影响挡土墙边坡稳定性的6个主要控制变量因素的主次关系为 ;在分析挡土墙边坡稳定性时,采用突变级数法进行计算判断,可以直观地判断边坡的稳定情况,从而弥补工程中运用传统的最小安全系数法进行判断出现的模糊不确定的情况。     

挡土墙发生位移情况下的土压力计算

挡土墙在发生变形位移情况下的土压力计算在工程设计中有着重要的意义,而目前的理论不能对这一情况进行分析计算。在分析土压力随墙体位移变化而变化的规律的基础上,建立了能反映主动土压力和被动土压力的统一的考虑墙体位移的模型,并进行了研究分析,深化了对挡墙土压力的认识。