悬臂挡墙是一种适用于地震地区的支挡结构,应用广泛,墙后填料一般具有一定的坡度角,其抗震设计仍 面临如何确定地震土压力大小及其作用点、变形及破坏模式等诸多问题。另外,微型桩具有较好的抗震性能,其 在浅层滑坡治理加固等领域得到了广泛的应用,针对其在横向动荷载作用下的受力特征、荷载与变形累积等方面 的研究还相对较少。为此开展了悬臂挡墙支护的微型桩加固边坡地震响应特性的离心振动台模型试验研究,同时 对典型工况进行了数值模拟。主要从 3 个方面对微型桩–悬臂挡墙支护边坡的地震响应特征进行了分析讨论:(1) 边 坡的地震加速度响应及其坡顶沉降变形;(2) 微型桩地震响应与弯矩分布;(3) 悬臂挡墙动土压力大小及作用点、 弯矩大小及惯性弯矩的影响、地震位移变形模式、残余弯矩累积发展趋势。对输入输出加速度的传递函数分析表 明,边坡土体对输入地震波中接近其自振频率的频率分量具有显著的放大效应;微型桩结构上部设置刚性连接梁 能明显改善其受力性能,微型桩的柔韧性与延性等使其在地震荷载作用下可以耗散更多能量;悬臂挡墙上的惯性 弯矩超过动弯矩的 22%以上,不容忽视,当挡土墙后部填土坡度角较大且同时坡顶上部有荷载时,得到的动土压 力系数 ΔKae显著大于挡土墙后部填料为水平且无附加荷载的情况,试验数据表明多级地震后悬臂挡墙与微型桩的 残余弯矩显著增加,这在其抗震设计中需引起重视。
2024-12-25 iGeo
以上海某基坑工程为背景,应用 Plaxis 2D 有限元软件、采用土体硬化本构模型(HS)对新型桩–土–撑组合支 护体系进行计算分析,得到了该组合支护体系在基坑开挖时的变形规律。计算值通过与现场实测值对比分析发现:Plaxis2D 能够较好地预测新型桩–土–撑组合支护体系实际基坑开挖的围护结构变形;钢管斜撑的存在改变了传统双排桩的变 形规律,能够有效减小围护桩顶位移;基坑变形满足基坑安全和变形要求;该基坑支护体系无内支撑,不仅方便基坑 开挖,而且不会因为临时支撑的施工和拆除产生大量建筑垃圾,安全经济、绿色环保,可以为软土地区的深大基坑工 程提供参考。
2024-12-25 iGeo
斜直交替基坑支护结构是利用冠梁将交替布置的竖直悬臂桩与倾斜桩连接到一起形成的无支撑支护体系。已 有工程实测表明,斜直交替支护具有较好的抗倾覆和变形控制能力,然而目前还缺乏从桩身受力角度对斜直交替支护 受力机理进行系统研究。结合天津市某基坑工程进行斜直交替支护桩现场监测,首次对支护斜桩的桩身受力进行测试 和分析,在此基础上利用 PLAXIS 有限元软件进行数值建模,对斜桩轴力发挥机理以及斜桩倾斜角度、斜直桩排布形 式对支护性能的影响展开研究。结果表明,斜直交替支护比单排倾斜桩和双排桩支护桩的桩身轴力更大,斜桩对直桩 存在着斜撑效应,且斜撑效应对支护结构变形的控制效果明显,斜撑效应的发挥主要来源于斜桩与被动区土体相对位 移产生桩侧摩阻力;同时发现增大斜桩倾斜角度有利于增强斜桩的斜撑效应,使得支护桩侧移减小,但同时支护桩的 桩身最大正弯矩会增加;此外,在用桩量相同的情况下,不同斜直桩组合及布置形式对支护变形影响较小,采用一斜 两直的布置形式,能够在降低施工难度的同时减少直桩的受力。
2024-12-25 iGeo
以青岛地区特有的土岩组合地质条件为背景,通过 Plaxis 有限元模拟和现场监测相结合的方法,探讨土岩 组合深基坑中围护桩、钢支撑与锚索组合支护体系的协同作用及基坑变形规律。通过不同支护形式的对比分析得 到围护桩桩身水平位移、基坑周边地表沉降分布规律;从开挖步、钢支撑预应力及锚索预应力的变化分析得到围 护桩桩身水平位移、弯矩及剪力的分布规律。研究结果表明:基坑变形和周边地表沉降模拟结果与实测值结果吻 合较好,基坑的变形主要发生在基坑上部软弱土层,采用桩–撑–锚组合支护体系在青岛地区具有很好的实用性。 研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。
2024-12-25 iGeo
为探究土岩复合地层中深基坑开挖对邻近管线变形的影响规律,开展了土岩复合地层中深基坑开 挖的现场监测和数值模拟研究. 以南京地铁一号线北延工程二桥公园站车站基坑为工程依托,基于现场 实测数据进行了管线沉降变形分析,并使用 PLAXIS 3D 有限元分析软件进行数值模拟,揭示了管线与基 坑间距、管线埋深等因素对管线变形的影响规律,并定量分析了各种因素的影响程度. 结果表明:管线的 不均匀变形主要发生在基坑端角部 20% 开挖长度范围内;与单一土层相比,在上土下岩的土岩复合地层 中进行基坑开挖对邻近管线沉降变形影响相对较小;管线竖向位移和水平位移与管线埋深、管线与基坑间 距成负相关,与基坑开挖深度成正相关;相对而言管线与基坑的间距对管线变形影响最大,管线埋深次之, 基坑开挖深度影响相对较小.
2024-12-25 iGeo
同步开挖的相邻基坑间有限宽度土条不同于以往的邻近既有建筑基坑的有限土条,其破坏方向未知,破坏形式多样, 土条两侧的主动土压力计算不能沿用以往的研究成果来扩展应用。借鉴筒仓受力原理应用于相邻基坑间的土条分析计算,通 过力学平衡分析和微分方程求解,得出基坑开挖中两侧均为支护结构的有限宽度土条(砂土和黏性土)的主动土压力计算公 式,该公式输入参数少、假设条件少,使用方便。对比朗肯主动土压力计算公式和有限元数值模拟计算结果,该计算公式与 有限元模拟计算结果基本一致,在相同深度处计算的土压力远小于朗肯土压力。
2024-12-25 iGeo
考虑土压平衡盾构土舱的二维渗流效应,用解析方法分析了土压平衡盾构的喷涌问题。将土舱渗流场划分成两个区 域,利用分离变量法并结合区域间连续条件得到土舱水头显式级数解,将螺旋输送机内流场视为一维渗流,通过土舱与螺旋 输送机交界面水流量及水头连续条件得到盾构的渗流场解析解。分别将土舱和螺旋输送机渗流场解析解与数值软件计算结果 和试验结果进行对比,结果吻合较好,验证了解的正确性。分析盾构及土层参数对螺旋输送机排土口水流量及水压力的影响, 分析结果表明:在螺旋输送机排土口内外水压力差为 0 的情况下,螺旋输送机内水流量及水压力与刀盘面中心水头近似线性 关系;增加螺旋输送机长度和倾角、减小螺旋输送机的直径有利于防止喷涌。基于已有的喷涌研究成果,给出了典型盾构喷 涌判别图。通过对盾构喷涌实例进行判别,并与盾构一维解析解的喷涌判别结果进行对比,证明基于本解析解的喷涌判别更 为准确。
2024-12-25 iGeo
以地基承载力、土坡稳定等常见土工结构问题为例,讨论土工结构安全系数的两种不同定义,一是极限 荷载与容许荷载之比,一是已有强度参数与保持稳定所需强度参数之比。分析表明,前一定义仅对某些结构适用, 而后一定义原则上可用于各种结构,具体选用要看结构及其所处环境的情况。当两种定义均适用时,允许安全系 数的取值可有较大差别,具体设计时应予注意。此外,还对两种安全系数的计算方法进行了讨论,包括滑移线法、 极限平衡法、极限分析法等传统方法以及近年来应用日趋广泛的弹塑性有限元法、有限元极限分析法等,对各类 方法的优缺点及应用时需注意的问题给出自己的看法。
2024-12-25 iGeo