天津市科技计划(11ZCGYSF00800)
- 作品数：10 被引量：410H指数：8
- 相关作者：郑刚曾超峰刁钰刘畅刘庆晨更多>>
- 相关机构：天津大学教育部中国土木工程学会更多>>
- 发文基金：天津市科技计划国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程水利工程更多>>
- 隔离桩对基坑外既有隧道变形控制的优化分析被引量：57
- 2015年
- 隔离桩对土体深层位移的影响及用于控制一定埋深的邻近既有隧道的作用机制尚缺乏研究。针对天津市采用隔离桩保护邻近既有隧道的某深大基坑工程,实测地下连续墙、坑外土体、隔离桩及隧道的变形。后在工程实测基础上,采用考虑土体小应变特性的有限元方法,对隔离桩的作用机制进行参数分析,研究隔离桩对土体深层位移及隧道位移的控制机制。研究结果表明,隔离桩在控制坑外土体、隧道水平位移时同时存在阻隔作用和牵引作用,当牵引作用较大时,隔离桩反而可加大一定深度范围内土体及该范围内隧道的水平位移;由此提出埋入式隔离桩的形式,可减小其牵引作用从而主要发挥其隔离作用,并减小隧道水平位移。同等条件下,隔离桩距隧道较近时隔离效果更好。
- 郑刚杜一鸣刁钰
- 关键词：桩基础隔离桩
- 天津地区基坑潜水降水涌水量的经验估算方法
- 关于基坑涌水量的计算方法已有不少研究,其包括理论公式、经验算法等。但现有实用计算方法大多基于完整井、稳定流,而实际工程中往往是非完整井、非稳定流,但这方面的计算公式则过于复杂而不方便工程计算。考虑到基坑涌水量的大小仍与地...
- 李涛曾超峰郑刚
- 关键词：基坑降水MODFLOW承压水
- 文献传递
- 承压含水层局部降压引起土体沉降机理及参数分析被引量：56
- 2014年
- 在天津地区几个场地开展了承压含水层抽水试验,观测到承压含水层局部降压过程中其上覆土体出现"上小下大"的沉降规律,其下卧土体出现隆起现象。采用考虑降水井瞬态降水的三维流固耦合数值模型的分析进一步表明,承压含水层局部而不是大面积降压过程中其上覆弱透水土层在没有产生明显水位下降时,可产生"土拱效应",土拱区内部土体出现附加拉应力,进而发生张拉变形;而承压含水层下卧土体的隆起则是由于下卧弱透水层中地下水向上渗流产生的渗流力所致。进一步地分析了不同竖向补给条件及不同场地条件的承压含水层长期局部降压过程中土体沉降规律,揭示了不同情况下承压含水层局部降压引起的土体最大沉降位置。不论承压含水层竖向补给条件如何,不论承压含水层短期降压还是长期降压,当上覆弱透水层的渗透系数在其特征范围内变化时,对承压含水层进行局部降压,其上土层中最大沉降位置均出现在有水位降深的土层顶板处。由于分层总和法不能考虑成层土中承压含水层局部降压时其上弱透水土层的空间效应,若基于单井或小范围群井抽水试验反演沉降经验系数,并采用分层总和法分析不同深度土层沉降时,将导致承压水局部降水引起的地表以下土体的沉降被低估。
- 郑刚曾超峰薛秀丽
- 关键词：承压含水层抽水试验土体沉降
- 天辰大厦项目基坑支护结构设计及冗余度分析
- 排桩加水平支撑是深基坑支护常用的一种方式。在地基较软的地质环境中,这种支护方案很有优势。结合理论分析和实际工程,天辰大厦的支护方式选用钻孔灌注桩和钢筋混凝土水平支撑。本次深基坑支护设计包括结构内力计算、变形计算和稳定性验...
- 李姝婷郑刚
- 关键词：深基坑支护桩冗余度
- 文献传递
- 不同地连墙插入深度下承压含水层减压降水对既有隧道的影响被引量：5
- 2014年
- 当基坑需进行未截断条件下的承压含水层降水时,承压水抽降产生的影响范围远大于基坑开挖的影响范围,其对基坑外既有隧道的影响值得重视。进行了承压层减压降水对既有盾构隧道影响的有限元仿真模拟,并分析了采用地下连续墙插入承压含水层时,不同插入深度对隧道变形的影响,结果表明:随着地下连续墙插入承压含水层深度的增加,直至完全截断承压含水层,既有隧道沉降逐渐减小,但受地下连续墙变形的影响,隧道在水平方向仍存在较大位移。因此,当既有隧道与减压井净距较小时,即使承压含水层被完全截断,也应重视减压降水对隧道水平方向变形造成的影响。此外,长期减压降水将会引起隧道产生可观的沉降。因此,应尽量避免承压含水层未被完全截断条件下进行长期减压降水。
- 郑刚王琦邓旭刘庆晨
- 关键词：承压含水层地下连续墙既有隧道减压降水
- 基坑垮塌的离散元模拟及冗余度分析被引量：31
- 2014年
- 目前基于构件设计的基坑设计理论使得很多支护体系缺乏必要的冗余度,并导致了众多基坑事故。将离散元方法引入到基坑垮塌模拟和冗余度研究中,提出了基于局部破坏的冗余度分析模拟方法。进而以探究支撑端部连接对支护结构冗余度的影响为例,对两种连接情况的基坑的破坏过程进行了模拟,对其中的连续破坏现象进行了分析,并将模拟结果与实际工程进行了对比。结果表明,支护体系冗余度的提高可以有效地抵抗连续破坏的发生,防止基坑在局部损伤情况下,由一种形式的破坏引发其他形式的破坏,由局部破坏导致整体崩溃。另外,模拟结果也验证了离散元法在基坑破坏模拟中的适用性与可行性,为类似地下工程的破坏模拟和基坑冗余度的深入研究提供了参考。
- 郑刚程雪松刁钰
- 关键词：基坑支护体系冗余度离散元
- 不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析被引量：73
- 2014年
- 对某深基坑开挖全过程中围护桩的水平位移进行了实测,由于水平支撑提供的支撑刚度不同,不同位置处的围护桩可产生不同的水平位移分布模式,且最大水平位移值也存在明显差别。通过建立考虑土体小应变的有限元模型,针对4种典型围护结构变形模式引起的坑外深层土体位移场变化特点进行分析,结果表明:即使围护结构最大水平位移相同,由于侧移分布模式不同,基坑外地表和深层土体的竖向及水平位移场均可存在较大差别,从而可能对环境产生不同程度的影响。围护结构在内凸型和复合型模式下,坑外深层土体竖向变形可分为凹槽形沉降区、三角形过渡区和隆起区,而深层土体水平位移场可分为弓形变形区、变形过渡区以及悬臂形变形区;悬臂型模式下坑外深层土体竖向位移场只存在三角形变形区和隆起区,而水平位移场则全部呈悬臂形;踢脚型模式下的竖向位移和水平位移影响范围均为最大。在实际工程中除控制围护结构最大变形值外,尚应根据周围环境特点合理控制围护结构变形模式,并尽可能避免出现踢脚模式变形。
- 郑刚邓旭刘畅刘庆晨
- 关键词：围护结构位移场
- 基坑环梁支撑结构的连续破坏模拟及冗余度研究被引量：32
- 2014年
- 传统的基坑水平支护设计理论是基于构件进行强度设计,没有考虑大面积复杂基坑支护系统的连续破坏问题,对基坑支护体系冗余度的评价方法及冗余度指标等也缺乏针对性研究。以环梁形式的水平支撑体系为典型,设置了不同的环梁支撑平面布置方案,利用离散元软件PFC,通过FISH语言二次开发定义了钢筋混凝土杆件的破坏准则,实现了局部构件破坏时水平支撑结构体系的连续破坏模拟以及整体破坏荷载确定。在此基础上,进一步提出了一种考虑水平支撑设计荷载的冗余度评价指标,并对有、无角撑支撑体系的冗余度进行了定量分析对比,同时表明此指标可以更为直观地体现水平支撑体系在局部破坏的情况下是否能够继续承担设计荷载而不至于发生连续破坏直至整体破坏,具有更明确的理论与实用意义。针对环梁水平支撑体系的研究还表明,对于要求变形和受力尽量均匀的环梁支撑体系来说,在满足刚度均匀的前提条件下合理增加传力路径来提高冗余度尤为重要,否则,不合理地增加传力路径可能反而造成环梁支撑体系的受力和变形更为不利。建议对重要、复杂的基坑水平支撑体系进行冗余度分析及优化,并在施工过程中对关键构件进行重点监测与保护。
- 郑刚程雪松张雁
- 关键词：基坑环梁支撑冗余度离散元
- 基坑开挖反压土截面特性对基坑性状影响的有限元分析被引量：14
- 2017年
- 根据反压土和支护结构的相互作用机理,采用有限元计算分析了反压土宽度、高度、坡度、放坡级数、面积等截面特征对支护结构位移和内力的影响规律。计算表明,随着反压土宽度、高度、坡度的增长,围护结构内力和位移也随之减小,但当这些截面特性发展到一定值时,其内力和位移减小趋势也逐渐趋于稳定。反压土面积是决定围护结构受力和位移的决定因素,当反压土面积相同时,开挖完成后的围护结构内力和位移基本相同,但随着工后时间的增长,宽高比决定围护结构位移和弯矩变化率的发展趋势。通过对具体的工程实例的分析结果表明,当反压土面积相同时,放坡级数不会影响反压土的受力和位移,合理的放坡级数应根据现场施工难易程度选择。
- 刘畅孙盼盼赵露伟李文杰
- 关键词：宽高比
- 基坑开挖前潜水降水引起的地下连续墙侧移研究被引量：93
- 2013年
- 在天津地铁3号线某车站基坑工程开展了现场潜水预降水试验与测试,发现基坑开挖前的潜水预降水即可引起可观的地下连续墙向坑内的位移,进而引起坑外地面及建(构)筑物沉降;并对比了预降水前在地下连续墙墙顶设置水平支撑与否及分段降水时对应的地连墙侧移模式及大小,发现降水前提前在墙顶设置水平支撑能够大幅度减小预降水过程中地连墙墙顶侧移,并使得墙体侧移模式由悬臂型转化为内凸型。对试验依托的实际工程,结合有限元软件ABAQUS建立考虑降水井瞬态降水的三维流固耦合模型,研究了基坑开挖前潜水降水过程地连墙侧移机理。研究表明,基坑开挖前潜水降水导致坑内土体在土体自重和墙体侧压力作用下发生三向固结,从而导致墙体发生侧向位移,同时坑内外墙、土压力发生重分布。基坑提前设置第一道水平支撑再降水、结合信息化施工分层分段降水等均可有效减小基坑开挖前潜水降水引起的变形。
- 郑刚曾超峰
- 关键词：有限元分析
