软土地层基坑锚索支护体系作用效果及其适用性

发布时间：2020-07-25 07:46

【摘要】：上个世纪以来,随着城镇建设与开发、土木水电工程建设的快速发展,基坑开挖支护技术得到了空前的发展,其中锚索支护技术以其独特的优点在基坑工程中得到越来越多的应用。目前锚索支护基坑支点锚固力在设计时往往假设锚索在张拉后预应力大小在随后的施工过程中不发生变化,然而在实际工程中,施工扰动必然会引起锚头及锚固端发生位移,从而引起预应力变化,影响基坑支护的稳定性,基于上述背景,本文利用理论分析、数值模拟等手段对基坑锚索支护体系结构形式、受力特性以及锚索预应力在施工过程中的变化进行研究。本文主要研究内容如下:(1)对锚索结构形式、基坑锚索的分类进行阐述,分析土锚索体系受力特性以及极限承载力。通过锚索轴力分布的弹性理论解与数值解探究锚索轴力分布规律,结果表明锚索轴力沿自由段不发生变化,沿锚固段不断减少,在锚索发生位移时,锚头荷载将会发生变化,此时锚索轴力及分布也随之变化。(2)对现有锚索支护基坑支点锚固力的计算方法进行推导并分析其合理性,利用数值分析软件FLAC3D针对预应力锚索支护的基坑施工过程进行模拟,结果显示锚索预应力在基坑开挖及后续锚索的张拉过程中,锚头及锚固端位移不断发生同向位移,随之预应力大小是不断发生变化的,尤其是在相邻下道锚索张拉时损失最大。并在此基础之上分析土体弹性模量、地连墙插入、锚筋直径、锚索倾角、锚固段长度等因素对施工过程中锚索预应力变化的影响。(3)通过对实际工程建立三维基坑模型,分析基坑长边中点、长边1/4处、边角及基坑短边中点、短边1/4处、边角等不同空间位置处的锚索预应力随施工过程的变化情况进行研究,结果表明基坑锚索预应力随施工过程变化情况具有“空间效应”,坑角锚索预应力损失较为严重。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753
【图文】：

技术路线图,锚索预应力,锚索,软土基坑

上海交通大学硕士学位论文（3）分析探讨土体弹性模量、地连墙插入比、锚索倾角、锚索直径、锚固段长度等因素对基坑施工过程中锚索预应力变化的影响。（4）结合实际工程，进行预应力锚索在三维软土基坑中的应用研究，分析基坑施工过程中不同空间位置处锚索预应力随施工过程的变化情况。

锚索,岩土体

具有较高的经济价值与社会价值，因此被广泛应用于各种岩土加固护技术是通过将锚索置于岩土体之中来提高锚固区域岩土体的稳定这种技术的主要原理在于锚索与锚固区岩土体的粘结作用或者通过应力来承受支护结构的拉力，因而锚索结构与周围土体及自身锚筋如何进行有效的传力是个值得深入探讨的问题。目前，锚索支护技各样的工程中，锚索的种类也非常之多，本文主要研究对象为基坑点以承受拉拔荷载作用下的基坑锚索为对象来研究锚索的结构形式。索分类及技术特征索的组成索是一种将拉力传递至稳定的岩土层之中的复合体系[3],主要由锚固及锚头组成，结构简图如图 2-1 所示。

预应力锚索,与非

a) 预应力锚索 b) 非预应力锚索图 2-2 预应力锚索与非预应力锚索构造Fig.2-2 Structure prestressed and nonprestressed anchor表 2-1 预应力锚索与普通锚索优缺点Tab.2-1 Advantages and disadvantages of prestressed and nonprestressed anchor预应力锚索非预应力锚索）施工工艺复杂，设备要求高）预应力的施加有效的控制了围护结构及区土体的位移。）施加预应力改变了锚固区土体的受力状岩土体的应力状态由二维转变为三维。）通过观察锚索张拉预应力变化情况可以锚索施工质量。）可以使松散的岩土体产生弹性压缩，提（1）施工工艺简单（2）相对于预应力锚索地层及围护结构控制效果较弱。（3）锚索结构产生变形时才能发挥其承力。（4）不能有效的检查锚索的施工质量以载力的校检。（5）难以在土层之中形成压缩区域。

【参考文献】