土钉墙中土压力探究

土钉墙喷射混凝土面层上受到的土压力大多假设为Rankine主动土压力,但在实际方案中面层却设计很薄,似乎无法承受假定的土压力,这里存在矛盾。文章采用数值实验方法,结合实际工程,对土钉墙面层上受到的土压力、土体内应力在基坑开挖过程的变化进行了评估。分析结果表明,土钉墙面层受到的计算土压力远小于Rankine主动土压力,面层的挡土作用很小。文中提出了在基坑工程等临时性工程中,建议钢筋网加喷射混凝土这样的传统面层改用防水牛津布或彩条帆布等柔性材料来替代,这将一方面发挥面层的作用,另一方面节约投资和减少土钉墙对地下空间产生的不利影响。     

土钉墙侧向变形的计算方法

在假定土钉轴力沿长度为折线或抛物线分布、面层不受力的前提下,利用前人的一些研究成果,推导出土钉在轴力作用下的拉伸变形、主动区内沿土钉轴线任意位置上墙体位移及墙面变形的计算公式。用一个工程实例的试验数据对本文提出的公式进行验证,得到了比较理想的结果。计算结果与实测数据在变形趋势上基本一致,数值比较接近,为土钉墙结构变形的预测和控制据提供了一种有一定参考价值的计算方法。     

复合土钉支护面层设计分析方法研究

面层是复合土钉支护系统中重要的组成部分,且承受边坡水土压力、土钉拉力等荷载是施工中面层设计的必要环节。为了对面层进行合理设计,利用弹性地基梁理论建立了面层的无限长弹性地基梁计算模型,对土钉与水泥土搅拌桩联合支护型式中的面层进行了受力分析。为了简化计算,研究提出了机动位移分析方法来计算竖直方向面层的内力,推导出了面层在不同受力情况下的内力计算公式,并通过实例对面层进行了强度验算和设计。结果表明:在一定条件下,竖直方向面层的内力是设计的主要控制因素,横截面的水泥土抗拉强度可用来控制截面强度;用机动位移分析方法和根据外力情况计算得出的外力矩比较接近,证明将机动位移分析方法用于面层的内力分析中是可行的。     

变形协调情况下土钉墙内力和位移的计算方法

 土钉墙的内力主要包括土钉轴力、钉土剪力和面层受力,而土钉墙变形的过程是土钉、面层和土体之间相互协调共同作用的过程,传统的计算模型都是从力矩平衡的力学角度出发,不能合理解释土钉内力和变形的相互关系。通过对土钉墙受力和变形机制的分析,利用Mindlin解计算在虚拟开挖应力和钉土剪力共同作用下土体侧向位移,结合钉土剪力和钉土相对位移的线性关系以及钉土剪力在最危险滑动面位置等于0的特点,计算土钉轴力、钉土剪力和土钉墙在开挖面位置的变形。土钉被动区段钉土剪力超出其极限值的部分转移至面层,假定面层受力增量呈三角形分布,根据静力平衡得到面层受力分布。通过与工程实测资料的对比分析,初步验证土钉墙内力和变形计算方法的合理性和可行性。     

基于滑楔平衡法的土钉力计算

现有土钉力计算方法大多是基于土压力理论分析的,而土压力理论在土钉墙中是否适用值得探讨;近年有的学者提出增量法计算土钉力,而增量比例系数颇受争议。针对现有土钉力计算方法的不足,本文提出了有效下滑力的概念和基于滑楔平衡法的土钉力计算方法。通过对有效下滑力分布规律、土钉受力机理分析表明:土钉受力主要受临界深度以下土体的有效下滑力影响。用工程实例对基于滑楔平衡法的土钉力计算方法进行验证,结果表明这种计算方法是合理的。     

动态施工条件下土钉内力计算方法研究

以某深基坑工程土钉支护结构为例,采用现有设计规范对各层土钉的受力情况进行了分析,结果与实测值相差较大,采用考虑动态施工条件下的增量简化计算方法计算各层土钉内力,计算结果与实测值绘制的曲线分析比较吻合,得出增量法对动态施工条件下土钉内力计算简单可行,更符合工程实际。     

土钉墙支护结构土钉轴力计算方法分析

考虑土体开挖和施工过程的影响,在增量法的基础上对土钉受力情况进行分析,结合工程实例计算,得出的土钉轴力计算结果与实测值相吻合,表明增量法计算土钉轴力是可行的.     

复合土钉支护的FLAC3D数值模拟

为了分析复合土钉支护,以天津津湾广场基坑支护为例进行模拟计算。采用FLAC3D软件建立复合土钉支护模型,其中包括土钉、锚杆、微型桩、搅拌桩和喷射混凝土面层,并按照施工步骤进行求解,得出模拟结果。运用杨光华提出的增量法与台阶式土钉墙的土压力计算方法对该支护结构进行计算,得出计算结果。并分别将模拟结果、计算结果中的土钉轴力与土体水平位移进行对比,以确定该种数值分析方式的可行性。分析结果对复合土钉支护的设计有一定的参考价值。     

土钉支护体系基于增量法的设计计算

土钉支护机理为加固机制上的锚固机制;土钉支护中土钉力的增量计算方法能较准确地反映施工过程对土钉力产生、发展、变化的决定性影响。本文从边坡锚固稳定的思想出发,采用增量计算方法计算了土钉支护中土钉的受力,解决了采用该方法时的计算模式、开挖过程中的土钉增量比例系数的确定等问题。最后根据本文方法通过实际工程的增量法设计计算,并通过现场监测结果验证了增量法计算结果的合理性。     

广州珠江新城E2区基坑土钉支护工作性能的研究

通过对广州珠江新城E2区基坑的土钉内力、面层压力、地下水位和土体位移等进行现场测试,较全面的分析了土钉的工作性能,得出了土钉支护受力和变形的重要特性.     

自平衡高压注浆与普通注浆土钉墙稳定性对比分析

研发了自平衡高压注浆钢管土钉,并对其受力特性进行了研究,分析了注浆浆液在土钉中的传力特点及实现高压注浆的机理,发现自平衡高压注浆桩抗拉性能明显优于普通注浆土钉。通过模拟工程分别对自平衡高压注浆土钉墙与普通注浆土钉墙进行计算,分析相同设计参数下,两种土钉墙整体圆弧滑动稳定性安全系数、抗滑移、抗倾覆稳定安全系数的差异。分析结果表明,在挖到基坑底部时,高压注浆土钉墙最不利滑动面半径明显大于普通注浆土钉,更有利于滑动体的稳定。相同工况下高压注浆土钉的圆弧滑动稳定安全系数要明显高于普通土钉,但对于抗滑稳定和抗倾覆稳定性两者则没有差异,高压注浆土钉墙相比普通注浆土钉墙在抗滑和抗倾覆安全性上也没有提高作用。     

土钉墙稳定性分析的滑动楔块法

本文在回顾土钉挡墙内部稳定性研究历史的基础上，把滑动楔块法引入至内部稳定性分析中，推导了稳定性分析公式，利用所编制的程序分析了法国Ｃｌｏｕｔｅｒｅ研究项目中一号试验墙并与实测结果进行对比，说明了此法可用于土钉挡墙稳定性分析中。     

软土地区基坑坑底隆起稳定破坏滑动半径研究

为了研究软土地区基坑坑底隆起的破坏模式并确定合理的隆起破坏滑动面大小,采用不连续布局优化法对不同围护结构插入比条件下的基坑坑底隆起失稳滑动面进行分析; 通过大量计算得到可用于判断滑动面是否通过围护结构底端的不同基坑开挖深度下土体强度和围护结构临界插入比的幂函数关系表达式; 通过分析围护结构插入比较小时归一化的坑底隆起破坏滑动半径和围护结构插入比的关系,得到修正传统圆弧滑动法滑动半径的对数表达式及其系数。最后,将修正滑动半径后计算的安全系数与数值模拟结果进行了对比,验证了滑动半径公式的可靠性。结果表明:在插入比较大(大于临界插入比)情况下,滑动面通过围护结构底端; 在插入比较小情况下,滑动面不通过围护结构底端,需对传统圆弧滑动法进行修正; 提出的修正方法可为软黏土层较厚的基坑坑底隆起稳定分析时滑动半径的选取提供参考,同时可以解决传统圆弧滑动法在插入比较小时安全系数变化不合理的问题。     

不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究

 为研究不同支护模式下黄土高边坡的开挖变形特征和支护结构性状,以观音堂隧道进口明洞段黄土高边坡为实例,采用土工离心机,开展黄土高边坡在无支护、全断面土钉支护、上部土钉下部预加固桩复合支护模式下的离心模型试验,试验结果表明：(1) 桩–钉复合支护体系能够显著提高黄土高边坡的稳定性,坡体上部土钉的布设有效地调动了边坡更大范围内土体变形的调整,使得边坡土体的潜在滑移面向坡体内侧转移,将潜在滑移面的剪出口位置限制在预加固桩桩顶以下,而下部预加固桩的布设则有效地承担上部滑体的推力作用,保证坡体在开挖过程中的稳定性。(2) 全断面土钉支护在一定程度上起到了加固边坡土体的作用,但由于土钉支护范围有限,当潜在滑移面深度超出土钉加固范围后,边坡土体发生更大范围内的失稳现象,加剧坡体的破坏。(3) 对于黄土高边坡的加固,桩钉复合支护要优于全断面土钉支护。     

软弱地层中复合土钉技术的应用分析

通过对两个软弱地层中复合土钉支护的基坑工程施工技术的总结及其变形测试数据的分析 ,说明在软弱地层的浅基坑工程中应用复合土钉支护技术是可行的 ,但须认真治水及控制基坑变形。     

软土地基土钉支护研究

总结了多年来福州软土地基应用土钉支护的经验和存在问题，提出了软土地基土钉支护的不同机理和计算方法。     

弹性抗滑桩内力计算新模式及其有限差分解法

由于滑动面的存在 ,使滑体与滑床分割开来 ,也使抗滑桩以滑动面为界分为上、下受力和变形特点不同的两部分。基于弹性抗滑桩实际受力与变形的情况 ,提出了一种新的计算模式。根据该模式 ,采用有限差分法进行全桩的内力分析 ,推导出了相应的计算公式 ,编写了计算和图形处理程序。工程实例计算结果表明 ,该方法计算结果符合理论分析和我国现场试桩得出的规律。同时与现有计算方法相比 ,桩身最大弯矩显著减小 ,从而可使抗滑桩的潜力大大提高。使抗滑桩的设计与计算更加合理 ,经济而有效地治理滑坡。     

复合土钉墙技术的研究及应用

介绍了复合土钉墙的4种主要模式,对它们的适用条件、设计计算方法及构造型式进行了论述,并结合工程实例,对复合土钉墙在复杂地质条件下的使用状况进行了阐述。     

土钉墙设计的滑楔平衡法

在对现有土钉墙设计方法进行分析的基础上 ,指出了其存在的不足 ,提出了土钉墙设计的滑楔平衡法 ,并利用该方法对边坡稳定中的几个问题进行了讨论。最后通过工程实例说明了这一方法的应用。     

复合土钉墙在地基加固中的应用

阐述了土钉支护的工作机理,结合工程实例介绍了复合土钉墙支护方案的选型及施工步骤,并着重描述了该方案在浅基础下地基加固中的应用。