侧向土体影响下盾构隧道引起上覆管线变形 被引量：20

1

作者 冯国辉 徐长节 +3 位作者 郑茗旺 薛齐 杨开放 管凌霄 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1453-1463,共11页

目前盾构隧道开挖对邻近管线影响的理论研究一般基于Winkler地基模型和Pasternak地基模型,较少考虑精度更高的Kerr地基模型及管线侧向土体影响对管线变形的约束作用.将管线简化成Euler-Bernoulli梁搁置在Kerr地基模型上,利用差分法得到... 目前盾构隧道开挖对邻近管线影响的理论研究一般基于Winkler地基模型和Pasternak地基模型,较少考虑精度更高的Kerr地基模型及管线侧向土体影响对管线变形的约束作用.将管线简化成Euler-Bernoulli梁搁置在Kerr地基模型上,利用差分法得到盾构隧道引起上覆管线竖向位移半解析解,在此基础上进一步推导考虑管线侧向土体影响的Kerr地基模型差分解.通过与已有工程案例和离心机数据对比,验证Kerr地基模型相比于其他地基模型的优越性,也验证了考虑管线侧向土体影响的Kerr地基模型计算结果更加符合实测数据.参数分析表明,随着隧道开挖地层损失率和土体弹性模量的增大,管线的竖向位移和弯矩均增大;随着管线与隧道夹角的增大,管线的竖向位移和弯矩均减小. 展开更多

关键词 盾构开挖 Kerr地基模型 侧向土体影响 管线变形 有限差分法

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不平衡堆载作用下邻近结构桩的侧向受力机制 被引量：15

2

作者 张浩 石名磊 +1 位作者 郭院成 刘维正 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2226-2236,共11页

为了分析结构桩在邻近堆载作用下的受力特性,以条状梯形分布堆载为代表,基于布西奈斯克弹性理论解得出堆载作用下地基附加侧压力表达式,并据此通过对局部塑性变形理论模型的改进,推导得出桩前土体侧移作用下桩身实际附加荷载,同时考虑... 为了分析结构桩在邻近堆载作用下的受力特性,以条状梯形分布堆载为代表,基于布西奈斯克弹性理论解得出堆载作用下地基附加侧压力表达式,并据此通过对局部塑性变形理论模型的改进,推导得出桩前土体侧移作用下桩身实际附加荷载,同时考虑土体可能发生绕桩流动的极限状态,结合绕桩极限模型给出桩身被动荷载的合理确定方法;在此基础上,考虑地基土体塑性屈服和桩顶结构荷载的影响,基于三参数Winkler弹性地基梁模型,建立桩身自由段、被动受荷段和主动作用段的微分方程,并通过桩身离散与矩阵传递法给出结构桩被动受力特性的半解析解。实测结果、文献理论解与该解答的对比分析,验证了本文计算方法的可靠性。 展开更多

关键词 不平衡堆载 被动桩 土体侧移作用 土压力法 半解析解

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基坑外设置隔离桩对土体水平位移的隔断效果分析 被引量：14

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作者 成怡冲 龚迪快 +1 位作者 叶俊能 郑翔 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期478-486,共9页

目前对于隔离桩是否能有效减小基坑外地下结构的变形问题仍存在争议。为研究隔离桩对基坑开挖引起的土体水平位移的隔断效果,结合二阶段分析方法及地层补偿法,提出了求解基坑开挖后隔离桩外土体位移的三阶段分析方法,并对其合理性进行... 目前对于隔离桩是否能有效减小基坑外地下结构的变形问题仍存在争议。为研究隔离桩对基坑开挖引起的土体水平位移的隔断效果,结合二阶段分析方法及地层补偿法,提出了求解基坑开挖后隔离桩外土体位移的三阶段分析方法,并对其合理性进行了验证。结果表明:基于该方法的计算,不同基坑开挖深度和不同围护墙变形模式下,隔离桩的存在可减小坑外地坪下一定深度范围内的土体水平位移,但可能增大深层土体水平位移;隔离桩刚度越大,对土体上部水平向位移的隔离效果越好,但同时深层土层位移增大的情况也越明显;合理的隔离桩桩顶埋深可一定程度减小隔离桩对深层土体的牵引作用。为保护基坑外的地下结构而设置隔离桩时,应根据模拟计算结果、工程实际情况及当地经验综合分析其可行性。 展开更多

关键词 隔离桩 基坑工程 三阶段分析法 土体水平位移 隔断效果

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土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算 被引量：10

4

作者 张浩 石名磊 郭院成 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期392-399,共8页

为了分析邻近堆载作用下或失稳土坡中被动桩的力学特性,根据桩土侧向相互作用机理,将被动桩划分为自由段、被动段和主动段.将土体侧移作用下桩身附加被动荷载的分布模式假定为二次函数,基于Euler-Bernouli梁理论和Winkler地基模型,提出... 为了分析邻近堆载作用下或失稳土坡中被动桩的力学特性,根据桩土侧向相互作用机理,将被动桩划分为自由段、被动段和主动段.将土体侧移作用下桩身附加被动荷载的分布模式假定为二次函数,基于Euler-Bernouli梁理论和Winkler地基模型,提出了土体侧移作用下被动桩的通用简化计算模型.然后,分别建立了各桩段的微分控制方程组,结合桩段界面连续条件和桩顶、桩底边界条件,求得桩身响应的解析解.最后,通过算例分析验证了该解析解的可靠性,并对被动桩受力响应的主要影响因素进行了分析.结果表明,随着土体侧向位移作用于桩身被动侧荷载水平的增大和地基土抗力的下降,桩身弯矩和水平位移逐渐增大. 展开更多

关键词 被动桩 土体侧移 桩土相互作用 土压力法 解析解

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软土中已打入桩对土体位移的遮帘作用研究 被引量：5

5

作者 吴晓峰 王浩 文新伦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2208-2212,共5页

采用侧向移动土中桩的理论分析结果以及有限元数值模拟,较为系统地分析了沉桩工程中已打入桩对土体侧向位移及地表隆起的遮帘作用,结果表明已打入桩对土体侧向位移的总体遮帘作用并不显著。采用不同切向劲度系数的接触面单元以模拟已打... 采用侧向移动土中桩的理论分析结果以及有限元数值模拟,较为系统地分析了沉桩工程中已打入桩对土体侧向位移及地表隆起的遮帘作用,结果表明已打入桩对土体侧向位移的总体遮帘作用并不显著。采用不同切向劲度系数的接触面单元以模拟已打入桩间隔时间长短对地表隆起的遮帘效应,结果表明:打入桩间隔期较短时,已打入桩对地表隆起的遮拦作用主要体现在对土体位移的“水平阻隔”上,土体沿桩土界面发生流动向上隆起;而间隔期较长时,桩土间存在有较大的摩阻力而限制了土体的位移,此时已打入桩对地表隆起的遮拦作用体现在竖向摩阻力对土体隆起的“抑制”上。 展开更多

关键词 沉桩工程 软土 遮帘作用 地表隆起 侧向位移

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沉桩对邻近既有桩内力变形的影响分析 被引量：3

6

作者 姚建平 刘振兴 +1 位作者 李镜培 周云 《结构工程师》 北大核心 2015年第5期121-126,共6页

基于布辛奈斯克位移解与p-y曲线法,求解沉桩引起的自由土体水平位移并建立了单桩水平位移控制方程,采用两阶段法研究了沉桩引起的既有桩响应,分析了既有桩桩顶约束条件、桩身刚度及土体强度对既有桩性状的影响。研究表明,沉桩初始阶段... 基于布辛奈斯克位移解与p-y曲线法,求解沉桩引起的自由土体水平位移并建立了单桩水平位移控制方程,采用两阶段法研究了沉桩引起的既有桩响应,分析了既有桩桩顶约束条件、桩身刚度及土体强度对既有桩性状的影响。研究表明,沉桩初始阶段在邻近既有桩中产生较大的桩身弯矩,沉桩深度增大时,既有桩桩身弯矩减小。既有桩桩顶约束条件对桩身性状有明显影响。土体强度增大时,既有桩桩身弯矩与变形均增大。既有桩桩身刚度增大时,桩身位移减小,桩身弯矩增大。 展开更多

关键词 沉桩 既有桩 土体水平位移 两阶段法

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被动桩–侧移软土相互作用与桩身被动荷载分析 被引量：1

7

作者 张浩 孙凯 +1 位作者 杨玲 郭院成 《土木工程与管理学报》 北大核心 2020年第3期45-51,共7页

工程桩经常遇到因周围土体侧移而引起的被动受荷问题,为了合理评估此类被动桩的被动荷载效应,基于滑移线塑性理论和饱和软黏土的Tresca屈服准则假定,构建了被动桩与位移软土的平面应变相互作用模型,给出了极限状态下土体绕桩塑流时的被... 工程桩经常遇到因周围土体侧移而引起的被动受荷问题,为了合理评估此类被动桩的被动荷载效应,基于滑移线塑性理论和饱和软黏土的Tresca屈服准则假定,构建了被动桩与位移软土的平面应变相互作用模型,给出了极限状态下土体绕桩塑流时的被动桩侧向极限土压力计算模型,并进一步考虑桩周位移土塑性区开展范围的影响,建立了桩周土塑性区局部开展时的桩身侧向被动荷载计算模型;在此基础上,通过对不同桩周土塑性区开展范围时桩身被动荷载与桩前法向应力变化规律的分析,建立了边载作用工况下基于桩前法向应力的桩身侧向被动荷载简化计算方法。通过与文献理论解和工程实例实测结果的对比分析,验证了本文计算模型和简化计算方法的可行性。 展开更多

关键词 被动桩 滑移线理论 土体侧移 桩土相互作用 饱和软土 堆载

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挖填条件下锚固板桩墙墙体行为的数值研究

8

作者 杨悦 《新乡学院学报》 2023年第12期54-56,71,共4页

针对用于提供横向土支撑的悬臂式或锚定式板桩墙由于系统刚度相对较低而产生相对较大的变形的问题,采用连续介质力学数值方法,借助有限元数值计算理论对不同土质条件和墙体高度条件下的基坑和回填施工情况进行建模研究,分析了不同土体... 针对用于提供横向土支撑的悬臂式或锚定式板桩墙由于系统刚度相对较低而产生相对较大的变形的问题,采用连续介质力学数值方法,借助有限元数值计算理论对不同土质条件和墙体高度条件下的基坑和回填施工情况进行建模研究,分析了不同土体条件和墙体高度以及施工方法对侧土压力、墙位移、墙体弯矩的影响。研究结果表明:施工方法对作用在墙体上的总侧向土压力的影响不大,对墙体变形和墙体弯矩有显著影响;地基土壤的坚硬程度对墙体变形有着重要的影响,地基土较松时的最大墙体变形比地基土较强时大。 展开更多

关键词 锚固板桩墙 有限元法 侧土压力 墙位移 墙体弯矩

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基于不动线的隔离桩控制坑外土体位移分布研究

9

作者 徐超 王金昌 《科技通报》 2020年第9期32-41,共10页

目前针对近基坑隔离桩控制坑外土体侧向变形的机理研究较为欠缺。本文以宁波地铁一号线某区间附属基坑及隔离桩工程为依托,采用考虑土体小应变特性的硬化土本构模型(HS-Small),建立三维计算分析模型,通过现场实测数据与工程原型计算结... 目前针对近基坑隔离桩控制坑外土体侧向变形的机理研究较为欠缺。本文以宁波地铁一号线某区间附属基坑及隔离桩工程为依托,采用考虑土体小应变特性的硬化土本构模型(HS-Small),建立三维计算分析模型,通过现场实测数据与工程原型计算结果的对比分析对模型及参数进行了验证。然后针对内置式及门架式这两种近基坑隔离桩布置形式进行了深入研究。研究结果表明,门架式隔离桩对近基坑侧浅层土体侧向变形具有较好的控制作用,但对深层以及距基坑较远侧土体的控制效果较差,甚至出现负效果的情况;内置式隔离桩对坑外土体侧向变形均有一定的控制作用。基于位移不动线,可定性判断隔离桩对坑外土体侧向变形的控制作用。 展开更多

关键词 基坑开挖 土体侧向变形 内置式隔离桩 位移影响区 位移不动线

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偏压隧道施工阶段的围岩稳定性数值模拟研究

10

作者 卢雷 《资源信息与工程》 2020年第6期79-82,共4页

针对海棠山隧道在建设过程出现的偏压情况,文章以海棠山隧道为工程背景,采用MIDAS/GTS NX有限元方法对不同侧覆土厚度下偏压隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,分析偏压隧道围岩的位移场、应力场及塑性区随侧覆土厚度的变化规律。研究结... 针对海棠山隧道在建设过程出现的偏压情况,文章以海棠山隧道为工程背景,采用MIDAS/GTS NX有限元方法对不同侧覆土厚度下偏压隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,分析偏压隧道围岩的位移场、应力场及塑性区随侧覆土厚度的变化规律。研究结果表明:随着侧覆土厚度的逐渐增大,隧道最大拱顶沉降位移逐渐由左侧拱肩位置转移至隧道拱顶中心位置,最大拱底隆起位移逐渐由右侧拱底位置转移至拱底中心位置,最大水平位移逐渐由右侧拱肩位置转移至右侧拱腰位置处,且隧道逐渐从滑坡带内转移至滑坡带以外;最大主应力逐渐由左拱肩和右拱底处向隧道中心转移,隧道周围应力由不均匀分布转变为均匀对称分布,最大剪应力与最大主应力分布规律基本一致,只是最大值与最小值位置互换;隧道周围岩体的塑性区逐渐减少,且在侧覆土厚度较小(t=5 m)时,塑性区基本分布在滑坡带内。 展开更多

关键词 偏压隧道 侧覆土厚度 围岩稳定性 位移场 数值模拟

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一种新型多横栓土锚栓间距对承载力影响研究

11

作者 夏红兵 王伟健 《河南城建学院学报》 CAS 2019年第5期1-5,共5页

为研究多横栓土锚横栓间距与横栓数量对多横栓土锚抗拔力的影响,应用FLAC3D软件模拟多横栓土锚在素填土中的受力状况。模拟结果表明:横栓间距小于1.9 d时(d为土锚直径),容易出现冲切破坏;当横栓间距大于2.5 d时,横栓周围土体受力不均,... 为研究多横栓土锚横栓间距与横栓数量对多横栓土锚抗拔力的影响,应用FLAC3D软件模拟多横栓土锚在素填土中的受力状况。模拟结果表明:横栓间距小于1.9 d时(d为土锚直径),容易出现冲切破坏;当横栓间距大于2.5 d时,横栓周围土体受力不均,易出现局部隆起破坏,同时另一部分土体未能充分发挥承载能力;其最优间距为2.2 d。 展开更多

关键词 多横栓土锚 最优间距 位移 承载力 数值模拟

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