復(fù)合型土釘支護(hù)工作性能的研究.pdf

1、復(fù)合型土釘支護(hù)是由土釘支護(hù)和其它支護(hù)方法相結(jié)合的新型支擋結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合湖南省建設(shè)廳于2001年和2003年度下達(dá)的兩項(xiàng)科技項(xiàng)目“土釘支護(hù)內(nèi)力與變形的研究”和“復(fù)合型土釘支護(hù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究”的研究課題，以錨桿+土釘復(fù)合型支護(hù)和攪拌樁+土釘復(fù)合型支護(hù)為研究對(duì)象，結(jié)合工程測(cè)試的情況， 將平面問(wèn)題有限元法用于復(fù)合型土釘支護(hù)工作性能的研究，為復(fù)合型土釘支護(hù)的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和工程指導(dǎo)。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(kāi)發(fā)了復(fù)合型土釘支護(hù)平面有限元分析程序SCSN1，利用該程序分別對(duì)兩種復(fù)合型土釘支護(hù)的變形，包括地面的沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、基坑的隆起量進(jìn)行分析計(jì)算；對(duì)土釘?shù)膬?nèi)力分布、攪拌樁的彎矩和剪力進(jìn)行分析計(jì)算。 2、由于錨桿預(yù)應(yīng)力和攪拌樁剛度的作用，復(fù)合型土釘支護(hù)與土釘支護(hù)相比，其變形減小，穩(wěn)定性和最大支護(hù)深度皆有較大提高。復(fù)合型土釘支護(hù)坑壁的水平位移皆表現(xiàn)為中上部最大；攪拌樁+土釘復(fù)合型支護(hù)中攪拌樁后土體處于

3、靜止土壓力狀態(tài)，而錨桿+土釘復(fù)合型支護(hù)中面板上土壓力遠(yuǎn)小于靜止土壓力。 3、通過(guò)對(duì)攪拌樁+土釘復(fù)合型支護(hù)中樁與土釘?shù)南嗷プ饔藐P(guān)系的研究,考慮土釘施加微預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力法，本法對(duì)工程實(shí)踐有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。 4、在錨桿+土釘復(fù)合型支護(hù)中，錨桿的預(yù)應(yīng)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(dòng)這部分土釘?shù)募庸套饔?，減小基坑的變形，在計(jì)算比較的基礎(chǔ)上，本文提出

4、先讓土釘產(chǎn)生微小的變形，將錨桿預(yù)應(yīng)力推后2～3個(gè)開(kāi)挖步施加的施工方法——錨桿預(yù)應(yīng)力推后加載法?？捎糜谥笇?dǎo)工程實(shí)踐。 5、攪拌樁+土釘復(fù)合型支護(hù)中攪拌樁的最大正彎矩位于開(kāi)挖深度的中部，最大負(fù)彎矩位于開(kāi)挖面附近，最大剪力位于開(kāi)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(zhǎng)度的增加對(duì)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(huì)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(fù)合型土釘支護(hù)的穩(wěn)定分析方法。通過(guò)分析土釘?shù)拈L(zhǎng)度、土釘?shù)拿芏取嚢铇兜闹睆?、軟土層的位置?duì)復(fù)合型土釘支護(hù)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置和安全系數(shù)的影響，得出土釘?shù)挠行чL(zhǎng)度為(1.0～1.2)H；土釘?shù)拿芏仍黾樱钗ｋU(xiǎn)滑動(dòng)面的深度增加；對(duì)于均質(zhì)土，最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的滑出點(diǎn)一般位于坡趾；對(duì)于存在軟土層的情況，最危險(xiǎn)滑動(dòng)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(jié)論。 7、首次提出臨界密度

6、的概念，并用臨界密度的方法來(lái)劃分土釘支護(hù)和“土釘墻”。土釘支護(hù)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(dāng)土釘密度達(dá)到臨界密度時(shí)，土釘支護(hù)的穩(wěn)定性由外部穩(wěn)定性決定，土釘密度的進(jìn)一步增加，穩(wěn)定安全系數(shù)增加緩慢。當(dāng)土釘密度小于臨界密度時(shí)，稱為土釘支護(hù)；當(dāng)土釘密度達(dá)到或超過(guò)臨界密度時(shí)，稱為“土釘墻”。 8、臨界密度的影響因素主要有土釘?shù)拈L(zhǎng)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(zhǎng)度的增大而增大，隨土質(zhì)的力學(xué)指標(biāo)的增大而減??；