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。     

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。     

计算复合土钉支护变形的增量方法

根据复合土钉支护位移产生的原理提出了一种计算复合土钉支护位移的方法。为表述复合土钉支护增量应力释放引起增量位移的变形原理,文中引入了一种释放力。该力作用在土钉面层上,引起了土钉支护的变形。假定土钉支护的增量位移由三部分组成:即释放力引起的开挖面变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的附加位移。通过简单的理论推导,文中得出一计算复合土钉支护位移的公式。同时计算了两个成层土层中的复合土钉支护位移,计算结果与实测数据比较吻合。     

一种计算土钉支护变形的方法

本文根据土钉支护位移产生的原理提出了一种计算土钉支护位移的方法。为表述土钉支护“增量应力释放”引起“增量位移”的变形原理，文中假定了一种“虚拟力”。该力作用在土钉面层上，引起了土钉支护的变形。文中假定土钉支护的增量位移由3部分组成，即“虚拟力”引起的开挖面的变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的位移。通过简单的理论推导，文中得出一计算土钉支护位移的公式。同时，文中计算了成层软土层中的土钉支护位移，计算结果和工程实际比较吻合。     

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.     

土钉支护的有限元模拟计算

叙述了土钉支护有限元数值模拟的特点和作用机理，考虑了土体的弹塑性特性、土钉与土体的相互作用以及分步施工过程，并结合具体工程实例进行了数值模拟，通过有限元计算结果和监测结果分析比较，表明数值模拟方法在一定程度上能够更好地揭示土钉支护复合土体的应力与变形规律。     

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。     

土钉墙支护施工方法

在基坑支护当中体系众多,但土钉墙作为一种基坑支护形式以其施工简便,经济合理,操作简单越来越受到技术人员的关注,土钉墙支护,系在开挖边坡表而铺钢筋网喷射细石混凝土,并每隔一定距离埋设土钉,使与边坡土体形成复合体共同工作,从而有效提高边坡稳定的能力,增强土体的延性,变土体荷载为支护结构的部分,它与上述被动起挡土作用的围护墙不同,而是对土体起到嵌固作用,对坡进行加固,增加边坡支护锚固力,使基坑开挖后保持稳定,本文主要对土钉墙的具体施工方法予以阐述.     

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。     

土钉墙深基坑支护施工工艺

土钉墙支护是在开挖边坡表面铺设钢筋网喷射细石混凝土,并每隔一定距离埋设土钉,使之与边坡土体形成复合体,从而有效提高边坡稳定的能力,增加边坡支护的锚固力,使基坑开挖后保持稳定状态。本文介绍了土钉墙支护施工技术在许昌日报社业务楼基础工程中的实际应用情况。     

搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的影响分析

为研究搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的影响,采用以普通土钉墙整体稳定验算方法为基础并考虑搅拌桩抗剪作用的复合土钉墙整体稳定性验算公式,对分布在深圳和广州等地的14个复合土钉墙工程进行了计算,得到了3类整体稳定系数与搅拌桩长度之间的曲线规律。分析结果表明:搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的提高作用明显,建议按照提高比例不大于30%进行工程验算。     

深基坑土钉墙支护施工仿真分析

针对深基坑土钉墙支护,采用三维非线性有限元分析方法,模拟研究了深基坑的开挖与支护过程。计算中考虑了初应力和土体材料的非线性及钉土之间的相互作用。通过实例分析,给出了深基坑开挖与支护过程中土钉的轴力、钉土界面剪应力及基坑位移场等的情况,同时证明了选用经反分析得到的土体力学参数其结果更加准确。     

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。     

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。     

基于MINDLIN解的土钉墙变形计算方法

 土钉墙变形是影响其安全的关键指标,已有的研究没有给出其变形的合理理论计算方法。提出基于MINDLIN解的土钉墙变形理论计算方法,该方法通过虚拟开挖应力模拟土钉墙开挖状态,基于实测资料假定钉土剪力在潜在滑动面两侧沿土钉方向呈双三角形分布,利用MIDLIN应变解计算虚拟应力和钉土剪力在钉尾和潜在滑动面位置产生的侧向变形,根据钉土剪力在潜在滑动面位置等于0的特点得到钉土相对位移在潜在滑动面位置为0的结论,并利用该结论及土钉力学平衡条件得到钉土剪力计算模型的2个相关参数,最后通过钉尾变形和土钉自身拉伸变形的叠加得到土钉墙任意位置的侧向变形。通过与法国CEBTP大型试验1#墙实测数据的对比分析,初步验证该计算方法的合理性和可行性。     

土钉安设位置与角度对边坡加固效果影响分析

基于朗肯土压力理论研究了土钉墙的主要设计参数对边坡安全性的影响。通过建立土钉安设位置及安设角度与边坡安全系数间的函数关系,从数学角度确定了高边坡和低边坡的界限值,分析了土钉安设位置、安设角度、边坡土黏聚力、内摩擦角4个主要因素对边坡安全性的影响,得到了高边坡情况下土钉安设位置及安设角度与边坡安全性负相关,低边坡条件下土钉安设位置及安设角度与边坡安全性正相关以及当边坡土质很差时不应采用土钉加固方案的结论。     

低碳环保型建筑基坑支护新技术

传统的土钉墙都是由高耗能高排放的水泥和钢筋构成。毛竹是一种可再生资源,具有抗拉强度高,短期强度相对稳定,长期强度逐渐降低。毛竹的这种特性,符合建筑基坑支护临时性特点。本文提出的低碳环保型毛竹复合土钉墙基坑支护技术,具有取材科学合理、绿色环保、经济、安全等优点,有着广阔的应用前景,是对现行土钉墙的结构用材和构筑理念上的重大突破。具体措施是,在基坑土钉墙支护结构中以毛竹取代了钢质土钉,面层砼中用竹篾网取代钢筋网,基坑坡脚的毛竹排桩与毛竹土钉连在一起构成复合土钉墙结构,能使基坑得到可靠的支护。文章详细阐述了毛竹复合土钉墙基坑支护机理、数值分析、计算方法及工程应用。     

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。