刘霞[1]2004年在《SMW工法的设计理论与计算方法》文中进行了进一步梳理SMW工法作为一种新型的施工技术，目前由于多种因素的影响，制约了该工法在我国推广应用，主要表现在设计理论不完善、施工机具滞后、大型机械协同工作的管理水平落后等。本课题主要针对设计理论落后于工程实践的问题，以南京地铁珠江路站及附属工程为依托，依据工程实践经验和试验手段，对SMW工法的设计理论和计算方法展开研究。 本文系统阐述了作为挡墙材料之一—水泥土的强度准则和本构模型，并结合室内试验，总结水泥土材料的力学特性。 在H型钢—水泥土组合梁抗弯试验中，分析组合梁的受力过程和破坏模式；根据单一H型钢和组合梁的刚度和强度对比，探寻不同截面形式组合梁相对于单一H型钢的刚度和强度增长规律及水泥土的刚度贡献，从而进一步弄清结构的受力力学性能。 依据有关H型钢起拔回收的试验成果，对比拔出力—拔出位移理想特征曲线与实测曲线的异同，总结H型钢拔出规律，并提出H型钢的回收验算方法。 本文根据国内外SMW工法设计和施工的经验，在室内试验的基础上，引入水泥土—H型钢共同作用概念，提出一种考虑水泥土刚度贡献的SMW工法设计理论和计算方法。此外，根据南京地铁珠江路车站SMW工法施工的实际情况，利用Plaxis软件对该工程进行了数值模拟分析。通过有限元计算结果与实测值的对比分析，得到一些有价值的结论，为SMW工法设计理论和计算方法的完善提供参考。
陈强[2]2013年在《SMW工法在基坑支护中的应用与分析》文中指出SMW工法是从日本引进的一种新的基坑支护方法。由于缺乏工程经验、设计计算理论不成熟、机械设备落后等原因，SMW工法在我国的应用尚处于起步阶段。本文主要对SMW工法的设计与计算理论进行研究，并针对天津棉纺叁厂南区项目工程实例进行设计计算，还将SMW工法和混凝土灌注桩法进行了全方面的对比，说明SMW工法已经是一个比较有优势的基坑支护方法，有推广应用的价值。本文对基坑支护相关概念进行了介绍，其中比较系统地介绍了基坑工程的特点和基坑支护技术方法。本文重点对SMW支护结构的计算方法进行了深入的研究，并以具体工程设计为背景，对设计方法的好坏进行了评估。本文根据天津棉纺叁厂南区项目基坑工程实例，从内力、造价、环保等方面对比了SMW工法和混凝土灌注桩法两种基坑支护方法，其中内力的分析采用了FLAC软件。结果表明：SMW工法受力更合理，造价低，对环境影响小。相信SMW工法会在天津和广大软土地区的基坑工程中发挥更大的作用，解决更多的基坑支护难题。
刘嘉[3]2012年在《SMW工法在基坑支护中的应用及分析研究》文中研究说明SMW工法是近年来从国外引进的一种比较新颖的基坑支护方法,是一种在相互搭接的水泥土搅拌桩中插入型钢而形成的复合支护结构。具有占地面积小、抗渗性好等特点,但由于设计理论不完善等多种因素的影响,目前制约了其在我国的推广应用。本文重点对SMW工法支护结构的计算方法进行了深入系统的研究,并针对某SMW工法桩基坑工程,运用有限元软件ABAQUS对基坑开挖的全过程进行了叁维有限元分析,并将计算结果与现场监测资料作了对比分析。计算结果与现场实测数据基本吻合,从而说明采用有限元模拟计算的结果是可信的。通过改变水泥土搅拌桩直径、型钢布置形式、型钢截面等影响因素,研究其对支护结构支护性能的影响。取得的主要研究成果如下：(1)桩身水平位移和型钢应力都随着基坑开挖深度的增大而变大,由于顶部支撑的存在,桩身最大水平位移位于坑底附近,型钢开挖侧呈现出上部受拉,下部受压的应力状态。(2)基坑顶部附加荷载对支护结构的影响较大,顶部附加荷载越小,距离基坑边缘越远,桩身水平位移越小,型钢应力也越小,支护结构也就越安全。在施工中建议尽量控制顶部荷载的大小,并使荷载远离基坑边缘。(3)型钢布置方式的不同对支护结构的位移及应力有显着的影响,型钢插入越密集,桩身水平位移越小,型钢应力也越小。(4)在一定范围内改变型钢截面厚度,由于受到水泥土的围箍作用,桩身位移的变化幅度有限；在满足支护桩的最小嵌固深度后改变桩长,对支护结构影响不大,因此在一定范围内通过改变型钢截面尺寸和桩长来改善支护结构受力变形的效果不明显。(5)降低支撑的位置和增大搅拌桩径可以有效减少桩身水平位移和型钢应力,对支护结构起到有利作用。(6)桩身位移和型钢应力的模拟值比一般设计计算结果要小。研究结果表明,对于复杂的基坑工程进行叁维有限元分析和模拟是完全必要的,论文结论对实际基坑支护工程的设计和施工具有一定的指导意义。
吴大庆[4]2006年在《SMW工法围护结构设计计算方法及应用研究》文中进行了进一步梳理SMW工法是近些年来引进过来的一种比较新颖的深基坑支护方法，这种新型的施工技术，目前由于多种因素的影响，制约了其在我国推广应用，主要表现在设计理论不完善、施工机具滞后、大型机械协同工作的管理水平落后等。本文主要针对设计理论落后于工程实践的问题，以天津地铁一号线某车站工程为依托，依据工程实践经验和理论方法，并结合现有的研究成果，总结出了一整套设计计算理论。 本文对水泥土的物理力学性能和设计参数等加以探讨。其中包括水泥土的加固机理、水泥土的止水性能、水泥土的力学性能及水泥土的本构模型，总结出作为挡墙主要材料之一的水泥土的材料特性。 本文重点对SMW支护结构的计算方法进行了深入系统地研究，在现有研究成果的基础上推导了型钢水泥土挡墙非加筋区水平承载力验算公式，并结合工程实例验证了计算方法的可靠性，为SMW支护结构的设计提供参考。 此外，本文根据天津地铁一号某车站SMW工法施工的实际情况，利用ANSYS软件对该工程进行了数值模拟分析。通过有限元计算结果与实测值的对比分析，得到一些有价值的结论，为SMW工法设计理论和计算方法提供参考。
杨俊[5]2017年在《SMW工法在太原地区某基坑支护中的应用》文中研究说明随着城市化的高速发展,地面空间的利用已经不能满足人们的需求,地下空间的开发成为一种必然的发展趋势,由此带来一系列基坑工程问题,极大的促进了基坑工程技术的发展与进步。本文对基坑的主要支护形式进行系统的介绍,总结了各种支护形式的特点以及适宜条件。本文介绍了 SMW工法的发展与特点,总结了国内外对SMW工法的研究现状。SMW工法是由型钢和水泥土搅拌桩形成的一种复合支护结构,型钢为线弹性材料,而水泥土是一种力学特性复杂的具有脆性性质的材料,两者相互作用机理复杂,因此其设计计算理论还不成熟。本文本文从型钢的设计、水泥土搅拌桩的设计、稳定性验算、型钢拔出验算四个方面对SMW工法的计算方法进行了研究。本文以太原市某基坑工程为研究对象,采用理正深基坑7.0软件对其支护方案进行了设计与验算,在此基础上设计了该基坑工程的监测方案。本文运用有限元软件ABAQUS对该基坑支护进行了数值模拟,并将数值模拟计算结果与现场实际监测结果进行了对比分析。结果表明,数值模拟能有效地反映工程实际情况相关数据有较高的吻合度。模拟分析重点探讨SMW支护结构中型钢的布置形式、嵌固深度、锚索预应力水平、基坑周边附加荷载等因素对基坑支护的影响,提出了有针对性的工程建议。
吴长炎[6]2017年在《黄土地区SMW工法基坑围护结构设计理论与变形规律研究》文中认为本文通过型钢-水泥土组合梁试验,研究了型钢与水泥土共同作用关系、加载过程中组合梁的抗弯刚度变化规律、组合梁的抗弯承载力和破坏模式等问题;基于弹性支点法给出了基坑支护结构的位移及内力计算公式,并将西安某基坑支护工程实例的理论计算结果与FLAC3D模拟及现场实测结果进行了对比,研究了黄土地区SMW工法基坑围护结构设计理论与变形规律。论文的主要工作与结论如下:(1)通过型钢-水泥土组合梁的试验研究可以得出以下结论:组合梁工作过程经历共同作用、型钢单独作用两个阶段,组合梁在不同阶段裂缝开展、型钢应变变化及组合刚度的变化表现出显着的差异;不同的受力状态下组合梁的刚度、承载力及破坏性状存在较大差异。水泥土的包裹作用有利于对组合梁中型钢的稳定和承载性能的发挥,使组合梁表现出较好的延性,水泥土对型钢的约束作用越强其承载力和变形能力越强;在进行实际工程设计计算时当墙体变形较小,水泥土较完整对组合结构刚度提高作用较大,可采用本文给出的公式进行组合梁刚度计算;当墙体变形较大时,水泥土开裂严重退出工作,由型钢单独承担荷载此时不应考虑水泥土的贡献。(2)基于弹性支点法并结合结构水平位移迭加原理,给出了支护位移及内力计算公式,并对西安某基坑工程实例进行了计算,结果表明:计算与实测的支护结构水平位移均呈“S形”发展,本文计算方法所得到的支护结构水平位移规律可为类似工程设计提供参考。(3)以西安某深基坑工程为背景,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了基坑各开挖工况下水平位移变化规律并与实际监测数据进行对比,得到两者变化规律相似。另外分析了基坑的周边环境沉降及基底隆起规律发现:基坑周边沉降出现出现“勺状”分布,最大的沉降值并非发生在基坑边缘,沉降量和影响范围均较小;在整个开挖过程基底坑底隆起量较小,表明围护桩对桩后土体的变形有较大的限制,研究结论对黄土地区SMW工法设计施工有借鉴意义。
朱海燕[7]2013年在《某深基坑SMW围护逆作法施工及监测分析》文中提出在逆作法施工的基坑工程中，采用型钢水泥土搅拌墙作为临时围护结构，是一种常见的基坑支护型式。本文以虎门人防工程为背景，探讨了逆作法和SMW工法在设计施工中的问题，通过现场实测和数值模拟，分析总结了采取这种支护形式基坑的变形规律。主要内容包括以下几个方面：1.介绍了逆作法技术，结合虎门人防工程，阐述了逆作法的施工工序、土方开挖、混凝土施工、立柱桩的施工以及基坑降水等施工要点。探讨了沉降差的控制、出土口的设置以及施工缝的设置等技术难点的解决办法。2.给出了SMW的设计方法及流程，并对设计参数的选取进行了详细的说明。结合工程，详细论述了该工法的施工流程和施工要点。3.探讨了监测项目、监测频率和预警值等确定的方法，并结合虎门人防工程的基坑监测方案，统计分析了SMW顶部水平位移、土体深层水平位移、周边建筑物沉降以及立柱桩竖向位移等监测成果。4.运用Midas/GTS软件模拟了SMW围护逆作法施工过程，分析了坑外地表位移、SMW深层水平位移和土体深层水平位移等计算结果，对比了有限元模拟结果与实测结果。
魏纲[8]2005年在《顶管工程土与结构的性状及理论研究》文中提出随着社会城市化进程的推进,地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视。顶管法作为一种暗挖施工技术,可以在不开挖地表土的情况下将管道敷设完毕,具有无可比拟的优点,得到越来越广泛地应用。但是顶管法施工不可避免地会引起地面和地下土体的移动,在土中产生附加应力。当土体位移过大时,将对周围建(构)筑物和邻近地下管线构成危害。本文对顶管施工中管土相互作用、土体变形及工作井土体反力计算方法进行了研究。主要工作和研究成果如下: (1)假定开挖面失稳时滑动块的形状为一个梯形楔体,滑动块上部为一梯形棱柱。采用太沙基松动土压力理论,根据滑动块的整体受力平衡,推导出砂性土中考虑成层土的开挖面最小支护压力计算公式。算例分析表明,本文方法的计算结果小于楔形体模型的计算结果,更接近离心模型试验结果。 (2)对顶进过程中管道纵向与环向钢筋应力及管土接触压力进行了现场测试。测试结果表明,轴力和管土接触压力都随顶进距离增大而增大,顶进到一定距离后基本稳定。管道顶部和底部的内侧钢筋受拉,外侧钢筋受压;管道左右两侧的内侧钢筋受压,外侧钢筋受拉。环向钢筋受力很小,但变动较大。注浆对管顶接触压力影响较大,注浆后压力明显减小,对左右两侧接触压力影响较小。 (3)对长距离直线顶管施工中管土相互作用进行了分析,认为管道在承受对角荷载时产生转动力矩,当管道端部的最大土体反力超过土体承载力时土体产生破坏,造成管道失稳。分析了传统曲线顶管施工中管土之间的相互作用,采用考虑位移的土压力计算方法计算环向土压力,得出首节管道和后续管道的最大土体反力计算公式。提出了长距离直线和曲线顶管施工中防止管道失稳的控制措施。 (4)考虑土的内摩擦角φ对土体移动的影响,认为垂直土体变形区域边界线的水平倾角应等于45°+φ/2,而不是45°,提出了修正的Loganathan公式,首次提出了剪切扰动区范围的计算公式。考虑土体初始应力场,假定土体是均匀线弹性材料,通过向掘进机周围土体施加向外侧的椭圆形径向位移来模拟顶管挤土过程。在小应变情况下,推导了半无限空间中土体位移场的近似解析解。考虑空间效应,给出了修正的计算公式。本文方法也适用于盾构法施工。 (5)假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解推导了正面附加推力、掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体变形计算公式,结合土体损失引起的土体变形计算公式,得到顶管施工引起的总的土体变形计算公式,该方法适用于施工阶段。当不考虑后续管道摩擦力时,本文方法也适用于盾构法施工。 (6)对某欠固结土中水平平行顶管施工引起的地面变形规律进行分析,提出了地面横向和纵向扰动区范围及工后沉降的计算方法。考虑先建顶管的影响,提
王振殿[9]2009年在《SMW挡墙和支撑系统稳定性分析及支撑优化》文中提出SMW工法是基于深层搅拌桩施工方法发展起来的,具有很大的发展前途,是一种新颖的基坑围护方式。尽管SMW工法挡土墙构造简单,但其受力机理却相当复杂。迄今为止目前,我们对SMW工法的工作机理认识还很不足,还没有不能从一个成熟的客观的理论方法角度来分析该组合结构。本文分析了SMW挡墙在弯矩作用下的变形特征,推导出SMW挡墙在各阶段内力和变形的关系式,并导出工程应力范围内SMW挡墙的刚度计算式和内插型钢整体稳定承载力计算式。根据分析结果,提出了SMW挡墙的设计计算方法。本文还提出了根据深基坑工程中常规监测得到的SMW围护结构的测斜曲线,由变形曲线反算弯矩,这样可以使我们及时地了解地下维护结构中型钢的受力状况与变形状况,提前采取措施避免由于设计不合理引起的工程事故。本文还考虑了影响基坑、支撑稳定性的各种因素,支撑稳定性的影响,建立有限元计算模型,模拟研究了SMW挡墙中水泥土搅拌桩直径、内支撑截面及施工顺序的变化,对基坑支护挡墙水平位移与内力、支撑轴力的影响,并与实测值、理论计算值比较分析,结果表明,对于复杂工程,进行考虑结构与土体共同作用的施工全过程有限元分析和模拟是完全必要的。
付广洋[10]2015年在《基坑支护中SMW工法细部优化设计研究》文中进行了进一步梳理近些年,随着深度深、面积大的基坑形式不断涌现,SMW工法在我国得到较多的应用。但目前SMW工法理论仍不够完善,为了解决以上问题,就需要对SMW工法基坑支护理论进行更深入研究并对其工艺进行优化。首先,本文通过对SMW工法相关技术环节的理论分析和实际工程进行有限元分析手段进行了以下研究:(1)将型钢水泥土搅拌墙中的型钢按刚度等效的原理等效成为连续墙进而比较两种不同支挡结构下的基坑水平位移,分析水泥土对型钢水泥土搅拌墙组合刚度的贡献;(2)分析在混凝土与钢支撑混合支撑体系下支撑预加力及刚度对基坑变形及内力的影响;(3)通过以支护挡墙最大弯矩为目标函数采用分段等值梁法结合遗传算法对支撑位置进行优化布置;(4)模拟分析型钢回收起拔力主要影响因素。通过上述分析研究得到以下主要成果:1、得出了SMW工法中水泥土对型钢水泥土桩刚度的贡献大小。2、分析了在混凝土与钢混合支撑体系下支撑预加力及刚度对基坑变形及内力的影响,并给出其在设计中的合理取值。3、以支护挡墙最大弯矩为目标函数,采用分段等值梁法结合遗传算法对SMW工法中支撑位置进行优化布置。4、通过分析明确了基坑支护结构变形较小时,型钢起拔力主要由型钢与水泥土之间的静摩阻力控制,变形阻力可忽略,同时本文也给出了型钢起拔力计算的建议公式。
参考文献：
[1]. SMW工法的设计理论与计算方法[D]. 刘霞. 南京工业大学. 2004
[2]. SMW工法在基坑支护中的应用与分析[D]. 陈强. 天津大学. 2013
[3]. SMW工法在基坑支护中的应用及分析研究[D]. 刘嘉. 扬州大学. 2012
[4]. SMW工法围护结构设计计算方法及应用研究[D]. 吴大庆. 西安科技大学. 2006
[5]. SMW工法在太原地区某基坑支护中的应用[D]. 杨俊. 西南交通大学. 2017
[6]. 黄土地区SMW工法基坑围护结构设计理论与变形规律研究[D]. 吴长炎. 西安科技大学. 2017
[7]. 某深基坑SMW围护逆作法施工及监测分析[D]. 朱海燕. 广州大学. 2013
[8]. 顶管工程土与结构的性状及理论研究[D]. 魏纲. 浙江大学. 2005
[9]. SMW挡墙和支撑系统稳定性分析及支撑优化[D]. 王振殿. 中国石油大学. 2009
[10]. 基坑支护中SMW工法细部优化设计研究[D]. 付广洋. 苏州科技学院. 2015
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