深基坑土钉墙与桩锚组合支护结构的研究
发布时间：2020-12-16 07:50
基坑支护工程在我国城市化建设过程中有着很重要的作用。土钉墙与桩锚组合支护结构的应用在基坑工程中也越来越广泛,其适用性也随着各项技术的发展得到提高,但土钉墙与桩锚两者的协同工作机理研究还有待加深。本文结合三门峡新闻大厦基坑工程,利用FLAC3D数值模拟软件建立三种不同的模型分析支护结构对土体变形的控制能力,进而分析土钉墙与桩锚之间的作用,同时对土钉墙与桩锚组合支护结构设计参数进行优化设计,本文的主要工作和结论有:1.结合三门峡传媒大厦基坑支护工程,采用数值模拟方法(FLAC3D),建立土钉墙与桩锚组合支护结构的三种计算模型:(1)常规设计模型,即上部土钉墙单独设计,在设计下部桩锚支护时,依据土体自重应力把上部土体折算为荷载作用在桩锚支护顶面;(2)近似分析模型,即上部土钉墙单独设计,在设计下部桩锚时,把上部土钉墙部分当作能够自稳的人工边坡来考虑;(3)整体结构模型,即把上部土钉墙和下部桩锚作为一个协同工作的整体结构来考虑。以这三种方法建立三种不同模型,研究基坑开挖过程中土体及支护结构的变形规律及内力分布。根据三种模型的计算结果,分析得出整体结构模型对于土体变形控制效果最好,说明土钉墙不仅...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑平面图
2土钉墙与桩锚组合支护结构的设计理论11图2-2基坑支护8-8剖面图Figure2-2foundationpitsupporting8-8section2.3.2土钉支护结构的设计理论分析（1）土钉墙支护的概念土钉墙是土体加筋技术的一种，即将钢筋以一定的倾角打入土体及注入水泥浆，并在基坑侧壁铺设钢筋网，最后喷射混凝土形成钢筋混凝土面层，从而用来加固土体，提高基坑边坡稳定性。这种支护方式主要依靠土钉及注入土体内的水泥浆从而提高周围土体的粘聚力，使其更好的形成一个整体，提高土体的刚度；其次，土钉墙支护的受力形式是被动受力，即土体发生变形土钉才会受力，土钉自身能够承受一定的拉力及剪力，而钢筋网混凝土面层也能有效地控制基坑侧壁表面的变形，起到进一步加固土体的作用。土钉墙支护具有原理简单，施工方便，工程造价低等优点，在工程中的应用比较广泛。（2）土钉抗拔承载力单根土钉的抗拔承载力应符合公式2.1的规定：RkjNkj≥Kt（2.1）式中：Kt──土钉抗拔安全系数；
2土钉墙与桩锚组合支护结构的设计理论13min=Ks1，Ks2…Ksi…≥Ks（2.5）Ksi=cjlj+qjbj+Gjcosθjtanφj+Rkk,cosθk+αk+ψv/sxkqjlj+Gjsinθj（2.6）式中：Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为二级、三级的土钉墙，Ks分别不应小于1.3、1.25；Ksi──第i个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值cj、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；bj──第j土条的宽度(m)；qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；Gj──第j土条的自重(kN)；θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；Rkk,──第k层土钉或锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值(kN)；αk──第k层土钉或锚杆的倾角(°)；θk──滑弧面在第k层土钉或锚杆处的法线与垂直面的夹角(°)；sxk──第k层土钉或锚杆的水平间距(m)；ψv──计算系数。图2-3土钉墙整体稳定性验算1-滑动面；2-土钉或锚杆；3-喷射混凝土面层Figure2-3soilnailwalloverallstabilitychecking
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉拔作用下锚杆复合土钉支护协同作用细观机制研究[J]. 宋享桦,谭勇,刘俊岩,刘燕,马桂宁. 岩石力学与工程学报. 2019(03)
[2]深基坑桩锚支护结构和土体之间协同作用[J]. 周勇,朱亚薇. 岩土力学. 2018(09)
[3]预应力锚杆复合土钉墙的侧向变形[J]. 朱彦鹏,郭亚峰,张康康. 兰州理工大学学报. 2018(03)
[4]湿陷性黄土中基坑支护的数值模拟分析[J]. 王玲玲,王江锋,杜春雪. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]排桩与土钉墙联合支护基坑变形数值模拟[J]. 俞海波,王红雨,王卫东,刘亚琴. 长江科学院院报. 2017(03)
[6]基于数值模拟的深基坑不同组合支护形式对比分析[J]. 贾毅,马冲,张营营,张东健. 建筑结构. 2016(S2)
[7]土钉墙与桩锚组合支护结构在深基坑工程中的应用[J]. 朱晓云,孙国卿,高全臣. 路基工程. 2016(04)
[8]土钉桩锚组合支护结构变形的数值分析研究[J]. 张凯,张钦喜,张启兵. 岩土工程技术. 2016(04)
[9]基于强度折减法的深基坑桩锚联合支护稳定性分析[J]. 杨秀程,刘文德. 路基工程. 2014(06)
[10]土钉墙-桩锚联合支护结构设计参数分析[J]. 宋建学,庞宏飞. 郑州大学学报(工学版). 2014(06)
博士论文
[1]广安门医院门诊楼深基坑边坡稳定性评价[D]. 徐兴良.中国地质大学（北京） 2014
硕士论文
[1]基坑预应力锚索复合土钉墙支护优化设计研究[D]. 黄素丽.华北水利水电大学 2018
[2]西安地区深基坑土钉墙—桩锚联合支护结构优化设计研究[D]. 徐龙帅.长安大学 2018
[3]土钉桩锚联合支护分步开挖基坑应力—应变的数值分析[D]. 黄智国.华北水利水电大学 2017
[4]深基坑桩锚与土钉墙分段组合支护的数值模拟[D]. 褚松辉.河北大学 2016
[5]土钉墙与桩锚联合支护相互协同作用性能分析[D]. 张璐.内蒙古科技大学 2012
[6]深基坑桩—锚与土钉墙组合支护的数值模拟分析及其应用[D]. 司庆超.河北工程大学 2011
[7]深基坑土钉—锚索复合支护数值模拟分析及应用研究[D]. 余金.河北工程大学 2011
本文编号：2919808
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑平面图
2土钉墙与桩锚组合支护结构的设计理论11图2-2基坑支护8-8剖面图Figure2-2foundationpitsupporting8-8section2.3.2土钉支护结构的设计理论分析（1）土钉墙支护的概念土钉墙是土体加筋技术的一种，即将钢筋以一定的倾角打入土体及注入水泥浆，并在基坑侧壁铺设钢筋网，最后喷射混凝土形成钢筋混凝土面层，从而用来加固土体，提高基坑边坡稳定性。这种支护方式主要依靠土钉及注入土体内的水泥浆从而提高周围土体的粘聚力，使其更好的形成一个整体，提高土体的刚度；其次，土钉墙支护的受力形式是被动受力，即土体发生变形土钉才会受力，土钉自身能够承受一定的拉力及剪力，而钢筋网混凝土面层也能有效地控制基坑侧壁表面的变形，起到进一步加固土体的作用。土钉墙支护具有原理简单，施工方便，工程造价低等优点，在工程中的应用比较广泛。（2）土钉抗拔承载力单根土钉的抗拔承载力应符合公式2.1的规定：RkjNkj≥Kt（2.1）式中：Kt──土钉抗拔安全系数；
2土钉墙与桩锚组合支护结构的设计理论13min=Ks1，Ks2…Ksi…≥Ks（2.5）Ksi=cjlj+qjbj+Gjcosθjtanφj+Rkk,cosθk+αk+ψv/sxkqjlj+Gjsinθj（2.6）式中：Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为二级、三级的土钉墙，Ks分别不应小于1.3、1.25；Ksi──第i个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值cj、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；bj──第j土条的宽度(m)；qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；Gj──第j土条的自重(kN)；θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；Rkk,──第k层土钉或锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值(kN)；αk──第k层土钉或锚杆的倾角(°)；θk──滑弧面在第k层土钉或锚杆处的法线与垂直面的夹角(°)；sxk──第k层土钉或锚杆的水平间距(m)；ψv──计算系数。图2-3土钉墙整体稳定性验算1-滑动面；2-土钉或锚杆；3-喷射混凝土面层Figure2-3soilnailwalloverallstabilitychecking
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉拔作用下锚杆复合土钉支护协同作用细观机制研究[J]. 宋享桦,谭勇,刘俊岩,刘燕,马桂宁. 岩石力学与工程学报. 2019(03)
[2]深基坑桩锚支护结构和土体之间协同作用[J]. 周勇,朱亚薇. 岩土力学. 2018(09)
[3]预应力锚杆复合土钉墙的侧向变形[J]. 朱彦鹏,郭亚峰,张康康. 兰州理工大学学报. 2018(03)
[4]湿陷性黄土中基坑支护的数值模拟分析[J]. 王玲玲,王江锋,杜春雪. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]排桩与土钉墙联合支护基坑变形数值模拟[J]. 俞海波,王红雨,王卫东,刘亚琴. 长江科学院院报. 2017(03)
[6]基于数值模拟的深基坑不同组合支护形式对比分析[J]. 贾毅,马冲,张营营,张东健. 建筑结构. 2016(S2)
[7]土钉墙与桩锚组合支护结构在深基坑工程中的应用[J]. 朱晓云,孙国卿,高全臣. 路基工程. 2016(04)
[8]土钉桩锚组合支护结构变形的数值分析研究[J]. 张凯,张钦喜,张启兵. 岩土工程技术. 2016(04)
[9]基于强度折减法的深基坑桩锚联合支护稳定性分析[J]. 杨秀程,刘文德. 路基工程. 2014(06)
[10]土钉墙-桩锚联合支护结构设计参数分析[J]. 宋建学,庞宏飞. 郑州大学学报(工学版). 2014(06)
博士论文
[1]广安门医院门诊楼深基坑边坡稳定性评价[D]. 徐兴良.中国地质大学（北京） 2014
硕士论文
[1]基坑预应力锚索复合土钉墙支护优化设计研究[D]. 黄素丽.华北水利水电大学 2018
[2]西安地区深基坑土钉墙—桩锚联合支护结构优化设计研究[D]. 徐龙帅.长安大学 2018
[3]土钉桩锚联合支护分步开挖基坑应力—应变的数值分析[D]. 黄智国.华北水利水电大学 2017
[4]深基坑桩锚与土钉墙分段组合支护的数值模拟[D]. 褚松辉.河北大学 2016
[5]土钉墙与桩锚联合支护相互协同作用性能分析[D]. 张璐.内蒙古科技大学 2012
[6]深基坑桩—锚与土钉墙组合支护的数值模拟分析及其应用[D]. 司庆超.河北工程大学 2011
[7]深基坑土钉—锚索复合支护数值模拟分析及应用研究[D]. 余金.河北工程大学 2011
本文编号：2919808
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