復合型土釘支護工作性能的研究.pdf

1、復合型土釘支護是由土釘支護和其它支護方法相結合的新型支擋結構。本文結合湖南省建設廳于2001年和2003年度下達的兩項科技項目“土釘支護內(nèi)力與變形的研究”和“復合型土釘支護的優(yōu)化設計研究”的研究課題，以錨桿+土釘復合型支護和攪拌樁+土釘復合型支護為研究對象，結合工程測試的情況， 將平面問題有限元法用于復合型土釘支護工作性能的研究，為復合型土釘支護的廣泛應用提供理論基礎和工程指導。主要研究工作如下： 1、本文采用Duncan-Ch

2、ang非線性E-B模型，開發(fā)了復合型土釘支護平面有限元分析程序SCSN1，利用該程序分別對兩種復合型土釘支護的變形，包括地面的沉降、支護結構的水平位移、基坑的隆起量進行分析計算；對土釘?shù)膬?nèi)力分布、攪拌樁的彎矩和剪力進行分析計算。 2、由于錨桿預應力和攪拌樁剛度的作用，復合型土釘支護與土釘支護相比，其變形減小，穩(wěn)定性和最大支護深度皆有較大提高。復合型土釘支護坑壁的水平位移皆表現(xiàn)為中上部最大；攪拌樁+土釘復合型支護中攪拌樁后土體處于

3、靜止土壓力狀態(tài)，而錨桿+土釘復合型支護中面板上土壓力遠小于靜止土壓力。 3、通過對攪拌樁+土釘復合型支護中樁與土釘?shù)南嗷プ饔藐P系的研究,考慮土釘施加微預應力的作用效果，本文提出了一種減小基坑變形的施工方法——土釘施加微預應力法，本法對工程實踐有較強的指導意義。 4、在錨桿+土釘復合型支護中，錨桿的預應力限制了錨桿附近土釘?shù)淖冃魏图庸套饔玫陌l(fā)揮。為了充分調(diào)動這部分土釘?shù)募庸套饔?，減小基坑的變形，在計算比較的基礎上，本文提出

4、先讓土釘產(chǎn)生微小的變形，將錨桿預應力推后2～3個開挖步施加的施工方法——錨桿預應力推后加載法?？捎糜谥笇Чこ虒嵺`。 5、攪拌樁+土釘復合型支護中攪拌樁的最大正彎矩位于開挖深度的中部，最大負彎矩位于開挖面附近，最大剪力位于開挖面位置。攪拌樁的剛度的增加能顯著地減小基坑的位移，而土釘長度的增加對于減小基坑的位移不明顯。軟土層埋深越大，基坑的位移和坑底隆起量越大；基坑底存在軟弱下臥層，基坑的變形和坑底隆起量會成倍增加。 6、考

5、慮土釘?shù)睦糇饔煤蛿嚢铇兜目辜糇饔?，本文提出了一種復合型土釘支護的穩(wěn)定分析方法。通過分析土釘?shù)拈L度、土釘?shù)拿芏?、攪拌樁的直徑、軟土層的位置對復合型土釘支護最危險滑動面的位置和安全系數(shù)的影響，得出土釘?shù)挠行чL度為(1.0～1.2)H；土釘?shù)拿芏仍黾?，最危險滑動面的深度增加；對于均質(zhì)土，最危險滑動面的滑出點一般位于坡趾；對于存在軟土層的情況，最危險滑動面一般位于軟土層的底面；軟土層埋深越大，安全系數(shù)越小等結論。 7、首次提出臨界密度

6、的概念，并用臨界密度的方法來劃分土釘支護和“土釘墻”。土釘支護的內(nèi)部穩(wěn)定安全系數(shù)隨著土釘密度的增加而增加，但當土釘密度達到臨界密度時，土釘支護的穩(wěn)定性由外部穩(wěn)定性決定，土釘密度的進一步增加，穩(wěn)定安全系數(shù)增加緩慢。當土釘密度小于臨界密度時，稱為土釘支護；當土釘密度達到或超過臨界密度時，稱為“土釘墻”。 8、臨界密度的影響因素主要有土釘?shù)拈L度、土質(zhì)的內(nèi)摩擦角和粘聚力系數(shù)，臨界密度隨土釘長度的增大而增大，隨土質(zhì)的力學指標的增大而減?。?/p>