土钉支护面层受力探讨

土钉墙面层受不受力一直存在着争议。根据规程可知土钉面层不受力,所以喷射混凝土面层一般按构造进行设计。但实际上土钉墙面层土压力对基坑变形及墙体的应力分布有重要影响,特别是在软弱土地层深基坑中,面层受力较大。在提出有效下滑力概念的前提下,并结合增量法,对滑楔平衡法进行了改进。通过这种复合型算法计算得出土钉面层是受力的,并和实测值进行了比较,结果表明这种计算方法贴近实际情况。     

基于增量法探讨不同土压力模式下的土钉受力

土钉支护是一种比较经济的支护方式,在工程实践中已被广泛应用,但其设计理论仍相对缺乏。目前,土钉支护设计的主要问题是土钉受力计算分析。根据土压力增量与总土钉力相等的原则,以4种不同土压力模式为背景,基于增量法的思想进行对比分析,其结果是不管土钉间距大或小,建议采用规程一和王步云法的土压力模式计算土钉力,它们可以较真实地反映实际情况;而双折线法计算的土钉力偏小,规程二计算的土钉力近似直线分布,与实测的土钉力分布图相差较大,不建议采用这2种方法,但是其对土钉支护中土钉的设计计算具有一定的指导意义。     

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.     

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。     

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。     

简化增量法计算土钉轴力的模型准确性分析

基于朗肯主动土压力原理的土钉轴力简化增量计算方法虽已广泛应用于工程实践,其模型预测精度尚缺乏系统性评估。鉴于此,本文首先从在中国建造和监测的土钉墙中收集了178根土钉共466个实测土钉轴力数据,建立数据库并进行全面分析,排查异常数据。利用剩下的143根土钉的正常数据,对上述朗肯简化增量法的模型准确性进行评估,并考察3种不同的工况对模型准确性的影响。模型的准确性由模型因子表征,其定义为土钉轴力实测值与预测值的比值。研究表明,通常情况下当前的朗肯简化增量法模型平均低估土钉最大轴力10%~17%,预测精度的离散性大,高于90%;平均高估土钉平均轴力约15%,预测精度离散性中等,约为70%。此外,朗肯增量法的模型精度与其预测值的大小呈现统计负相关性。提出基于库仑主动土压力的土钉轴力计算简化增量法,并引入一个修正系数(可取为0.75)进行计算结果校正。库仑简化增量法从统计平均意义上是无偏的,精度离散性中等,为44%~66%。研究还显示,2种轴力分配模式、土钉墙超载情况及支护类型对朗肯和库仑简化增量法的模型精度影响较小,而土体类型对模型精度有显著影响。分析证实朗肯简化增量法与库仑简化增量法的模型因子分别服从对数正态分布和韦布尔分布。最后,以土钉墙为基本单位,从另外4个角度对两类增量法的准确性评估进行了补充分析与对比。     

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。     

基于条分法理念的土压力计算

将库仑土压力假定与条分法相结合,采用与滑裂面相平行的微条对滑动楔体进行划分,并对微条进行受力分析,建立了平衡方程,推导了主、被动土压力计算公式。分析表明:土压力沿墙高线性分布,土压力大小与库仑理论的计算结果一致。     

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。     

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。     

基于增量法的土钉墙支护设计方法研究

对于土钉支护设计,与复杂的计算分析相比,简化设计方法更加实用。在增量法的基础上,提出了一套基于增量法的完整的土钉墙设计方法。土钉支护设计计算所用的荷载建议采用考虑放坡的库仑主动土压力;土钉的内力可采用增量法进行计算,进而求出土钉所需的钢筋直径;建议采用库仑滑动面确定土钉的最大内力作用点,根据已确定的土钉的最大内力和库仑滑动面的位置计算土钉伸入到锚固土体里的长度,从而得到各排土钉的总长度;整体稳定采用《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)建议的方法进行验算。提供了一个成功应用基于增量法的土钉墙设计方法进行设计的工程实例,工程实践表明应用该方法进行设计是简便可行的。     

基于优势面理论的土钉力增量计算方法

运用优势面理论,提出了一种考虑施工过程对土钉力影响的增量计算方法,并对该方法进行了探讨,结果表明,该方法计算的土钉力较好的符合工程实际。     

复合土钉墙的有限元分析

采用同济大学编制的有限元软件分析了复合土钉墙的变形、受力状态,得出复合土钉墙变形与土钉墙变形有很大不同,水泥搅拌桩的存在改变了土钉力的分布,但其破裂面仍然为圆弧滑动破裂面,采用该有限元法进行工程实际设计是合理的。     

土钉支护中土钉力的计算方法

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发生、发展是与施工过程中被支护土体应力释放密切相关的。本文从边坡锚固稳定的思想出发,采用能够较好地反映施工过程的增量计算方法,并根据土体应力的释放效果确定了土钉拉力增量的比例系数,提出了土钉力的合理计算方法。最后,根据本文方法对实际工程进行了计算,并与实测结果进行了对比。     

差别定义下边坡传递系数法计算差异分析

边坡传递系数法是边坡工程设计中的重要计算方法,边坡传递系数法中边坡剩余下滑力计算的准确性和合理性决定了边坡工程治理的长期稳定性与治理的整体效果。然而现今许多文献及规范中根据不同边坡稳定性定义提出的计算方法,导致计算得到的剩余下滑力结果存在差异。本文通过对现有不同传递系数法稳定系数定义下推导出的稳定性系数及边坡剩余下滑力进行对比分析,得到了造成计算结果差异的理论依据,并通过实例证明了在实际工程运用中剩余下滑力的差异及其对设计计算造成的影响,针对计算差异提出了适用意见与建议。     

Zur Statik der Bodenbewehrung

A contribution to the statical analysis of soil reinforcement. Two approaches for the design of nailed cuts are presented in this work. The first approach is based on the comparison between the dissipation of the soil‐nail system at limit state and the work of the external forces. The second approach is based on a homogenisation of the soil‐nail system. By using the theory of mixtures, the required percentage of reinforcement can be calculated. The proposed methods are elucidated with calculation examples.