一种外爪式钢管土钉受力性能试验研究

为了改善传统钢管土钉的受力性能,研发了一种外爪式钢管土钉,对其受力特性进行了研究。通过对粘性土中20、25、30cm(外爪伸出长度)的外爪土钉与普通钢管土钉进行的抗拉性能对比试验,分析其在受拉荷载作用下的受力性能的差异。试验结果表明,外爪式土钉通过内杆体推送外爪,使得张开的外爪插入钉侧土体内,对土钉产生锚固作用,进而使土钉体抗性能有较大提升。在试验范围内,土钉破坏时极限抗拉承载力差异较大,极限抗拉承载力与外爪长度有较大相关性,外爪越长,土钉极限抗拉承载力越大。研究结果证明,外爪式土钉的抗拉性能明显优于普通钢管土钉,且环保效果也要明显优于传统土钉,具有较好的经济性。     

打入式土钉墙基坑支护在浦钢搬迁中的应用

通过对打入式土钉墙基坑支护选型、设计和施工工艺的探索,以及打入式土钉墙基坑支护技术在上海世博配套项目——浦钢整体搬迁氧气站冷却塔基坑支护工程中的应用,从而阐述了打入式土钉墙基坑支护技术所起的作用。     

一种螺旋式可注浆土钉受力性能试验研究

研发了一种螺旋式可注浆土钉,对其受力特性进行了研究,通过对粘性土中螺旋注浆土钉、螺旋非注浆土钉及普通钢管注浆土钉进行对比试验,分析了三种土钉在受拉荷载下的受力性能的差异,试验结果表明,在加载过程中,螺旋注浆土钉抗拉受力性能最佳,螺旋非注浆次之,两者均明显优于普通钢管注浆土钉。螺旋土钉通过挤土的自平衡,可以对土钉孔侧产生一定侧压力,进而使土钉体与孔壁土体之间的摩擦力以及土体的强度得到增大。三种土钉在破坏时,最终的极限抗拉承载力差异并不大,最终都是土钉与土层之间的剪切破坏造成的。     

新型外爪式钢管土钉受力性能研究

研发了一种外爪式钢管土钉,对黏性土中外爪伸出长度为20 cm,25 cm,30 cm的外爪式土钉与普通钢管土钉进行抗拉性能对比试验,分析了其受力性能的差异以及外爪长度对土钉受力性能的影响。对所研究的外爪式土钉与普通钢管土钉在基坑开挖后进行土钉墙整体圆弧滑动稳定性计算,得到各工况下土钉墙的稳定性安全系数的差异。分析结果表明,在此次试验的20 cm～30 cm外爪长度的范围内,外爪式土钉极限抗拔承载力均高于相同尺寸的普通钢管土钉,且土钉抗拔力随外爪长度的增加而增大。随着外爪长度的增加,土钉支护的整体稳定安全系数也随之增大。     

防空洞区土钉墙支护实例与分析

依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120－99要求,对郑州西部某深基坑土钉墙支护结构进行了土钉抗拉承载力和土钉墙整体稳定性验算。在施工过程中,遇到平行于基坑侧壁的防空洞,对其进行了承载力验算、抗滑移验算、抗倾覆验算及整体稳定性验算,并采取了相应处理措施。     

土钉注浆技术在杂填土基坑中的应用

采用花管打入式成孔与高压注浆相结合的土钉墙施工工艺,成功处理了长春银座B座杂填土基坑,并将现场土钉抗拔试验与数值模拟相比较,结合现场的监测数据,认为达到了较好的支护效果。     

自钻式锚杆在软土地区复合土钉墙支护中的应用

通过工程实例说明自钻式锚杆在软土地区复合土钉墙支护中的应用,解决了砂性土复合土钉墙支护中钻孔容易缩径、砂土液化、管涌、流沙及土钉难以打入等问题。     

打入式钢管在基坑支护中的应用

１．钢管土钉的作用打入式钢管支护是在钢筋土钉支护的基础上发展成熟起来的，是另一种形式的土钉。它的应用原理基本与钢筋土钉相同，通过在土体内打入一定长度和分布密集的钢管，与土共同作用，形成复合体。这样弥补了土体抗剪强度较低和几乎没有抗拉强度的特点，使土体具有一定的结构整体性，充分发挥土体自身结构强度的潜力，改变边坡变形和破坏状态，显著提高边坡整体稳定性。钢管土钉是因钢筋土钉在基坑支护应用中的局限性而逐步改进和优化后产生的。我们在基坑支护的设计与施工中，往往碰到这样一个问题，即支护土层内孔隙水赋存丰富…     

土钉墙在基坑支护工程中的应用

土钉墙是近年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构。它由放置于原位土体中的细长金属杆件(土钉)及附着于坡面的混凝土面板组成,形成一个类似重力式墙的挡土结构,以此来抵抗墙后的土压力和其它作用力,从而使开挖坡面稳定。土钉墙分为两大类,一是钻孔注浆土钉,二是打入式土钉。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土以及深度≤12m的基坑支护或边坡加固。当土钉墙与有限放坡、预应力锚杆联合使用时,深度可适当增加。1土钉墙的特点(1)能合理利用土体的自承能力,使土体成为支护结构不可分割的一部…     

土钉墙破坏方式的实践和原因分析

根据工程实际中遇到的土钉墙塌方的情况,把土钉墙的破坏方式分为三种,即局部破坏、整体破坏和土体破坏。实际工程表明:当土钉墙发生整体破坏时,土钉并没有完全拔出或者杆体拉断,而是局部拔出变形,土钉与面层连接部位发生破坏,进而土体和面层整体破坏,滑动体的顶部宽度约为基坑开挖深度的0.2~0.3倍。通过对土钉墙整体破坏机理的初步理论分析,认为整体破坏基本为一种楔形破坏体,其破坏是由于土钉与面层节点强度不足引起的,土钉的抗拔承载力是由土钉与面层的节点强度决定的,而不是由土钉的长度决定的。对比了四种不同的土钉与面层节点形式的节点强度,进而提出了当土钉较长时需要设置腰梁才可以使其发挥作用。     

微型桩复合土钉墙坑底稳定性分析

微型桩复合土钉墙是复合土钉墙中的一种重要形式,对于坑底存在软弱土层的微型桩复合土钉墙,坑底地基承载力或抗隆起稳定分析是土钉墙稳定性验算的一项重要内容,而目前还没有合适的验算方法。在商业有限元软件Plaxis中建立三维和二维模型,应用强度折减技术分析了微型桩复合土钉墙坑底地基承载力计算问题,探讨了坑底软弱土层分布较深以及坑底为软弱夹层两种情况下,微型桩的嵌固深度、桩径(刚度)、桩身强度等对强度折减安全系数的影响情况,并分析了其中的原因,以期对微型桩复合土钉墙地基承载力验算有所帮助。     

FRP土钉主要性能的试验研究

介绍一种新型FRP土钉的主要特点。对FRP筋体抗拉强度和黏结强度及FRP土钉的承载力分别进行室内试验和现场拉拔试验研究,描述并分析其破坏特征。试验表明:FRP筋体抗拉强度高达550MPa,在筋材设计时,可采用修正的混合定律公式进行预测,FRP筋在抗拉强度试验中表现为脆性破坏,树脂基体破碎先于纤维拉断,断裂截面呈参差不齐的毛刷状;FRP筋体与水泥砂浆的黏结强度取决于砂浆体的抗剪强度,黏结应力沿杆长非均匀分布,且FRP筋的最大黏结应力较钢筋更为集中;FRP土钉的变形主要是弹性变形,对于较短的FRP土钉,其承载力大小取决于土钉表面与土体间的抗剪强度,其极限抗拔承载力高于同直径的HRB335钢筋的屈服抗拉强度10%以上,满足工程应用的需要。故FRP土钉可广泛应用于基坑和边坡支护,特别是污染土、盐渍土等腐蚀环境下的土钉支护工程。     

集簇式栓钉抗剪承载力折减系数计算方法

为给装配式钢-混组合结构梁桥集簇式栓钉抗剪连接件的设计提供参考,深入研究了集簇式栓钉抗剪连接件的受力特性。采用ABAQUS有限元软件建立推出试验有限元模型,对群钉效应及其主要影响因素进行了有限元参数化分析,并给出综合考虑混凝土强度、栓钉排数、栓钉纵向间距影响的集簇式栓钉连接件抗剪承载力折减系数计算公式。结果表明:受到群钉效应的影响,集簇式栓钉连接件的单钉平均抗剪承载力有较大程度的折减并且钉群受力呈现明显的不均匀性; 随着混凝土强度的提高,φ22×200栓钉连接件抗剪承载力、抗剪刚度逐渐增大; 当栓钉排数从3排增加至7排时,群钉的单钉平均抗剪承载力以及栓钉抗剪承载力折减系数逐渐降低,同时钉群受力的不均匀程度大幅提升; 当栓钉纵向间距由4d(d为栓钉直径)增加至8d时,群钉的单钉平均抗剪承载力以及栓钉抗剪承载力折减系数呈现增大趋势; 提出的集簇式栓钉连接件抗剪承载力折减系数计算公式计算值与有限元值吻合良好,可以为装配式钢-混组合结构梁桥集簇式栓钉抗剪连接件的设计提供理论依据。     

土钉和复合型土钉最大支护深度的探讨

提出了一种考虑土钉的抗拉作用和搅拌桩的抗剪作用的基坑抗隆稳定分析法。以满足抗隆稳定为基准，提出了最大支护深度的概念，并且提出了土钉支护和复合型土钉支护相应最大支护深度的计算方法。     

软土地区土钉现场试验及土钉结构的稳定性分析

 通过工程实例计算分析软弱下卧层对土钉支护稳定性的影响,揭示软土中土钉墙的变形特点,并提出控制位移的措施。介绍在软土地区进行的土钉原位快拔和慢拔试验,通过对2种试验结果的对比,分析软弱土层中土钉抗拔承载力的特征,提出通过快拔试验对土钉的抗拔承载力进行测试的方法;同时,提出软土地区有关土钉长度和间距设计的建议以及对现行规范中有关土钉支护结构设计的补充意见。     

梁式与推出加载对钢-混凝土结构栓钉承载力影响机理分析

针对钢-混凝土结构中栓钉在推出和梁式加载时不同的受力行为,通过开展数值分析及试验验证,研究了两种加载情况下的栓钉承载力、刚度及传力路径等典型受力性能差异,提出了预留孔尺寸效应、钉簇间受力非线性梯度效应及单簇钉群受力簇群效应等影响效应及机理,建立了梁式加载单钉抗剪承载力计算式。研究表明：梁式加载时栓钉抗剪承载力低于推出加载,抗剪刚度高于推出加载;梁式加载极限承载力时栓钉根部受力相较推出加载呈现更为显著的非线性关系;尺寸效应使组合梁中栓钉承载力略高于推出试件;组合梁中簇群效应更为显著,使单钉承载力降低。梯度效应使组合梁栓钉根部受力非线性更为明显。基于上述分析,提出了考虑3种效应的梁式加载单钉抗剪承载力计算式。     

土钉联合拉锚式钢板桩支护结构优化

通过增设土钉对拉锚式钢板桩支护结构进行优化。打设土钉不仅可以减小岸坡土体的塑性变形,而且可以约束钢板桩的变形,从而起到减小钢板桩桩长的作用。土钉的横向连续布置还可以提高钢板桩墙整体性,更利于结构稳定。本文通过有限元计算的方法比较了拉锚式钢板桩支护结构与土钉联合拉锚式钢板桩支护结构的变形特性与典型工况下两种结构的边坡稳定性,证明了利用土钉进行优化设计的优越性。在此基础上,通过分析土钉的长度、倾角以及埋设位置对板桩位移的影响,对土钉参数也进行了优化。     

土钉墙施工技术在边坡支护中的应用

结合具体工程实例,阐述了打入式土钉墙支护技术在原位土体边坡支护中的应用及设计过程,从施工工艺及质量控制的相关技术进行探讨,提出了土钉支护技术在实际应用过程中的注意事项,对类似边坡支护工程具有一定指导意义。     

毛竹土钉的抗拔承载力研究

结合工程实例,通过对5种不同类型土钉的现场试验数据分析,表明对软土基坑毛竹土钉抗拔承载力是可以满足设计要求的,且比钢管土钉能提供更大的锚固力,扎竹枝毛竹土钉是值得发展和提倡的土钉类型。     

土钉抗拔承载力经验验算方法

通过对北京、广州等地区11个工程实测的土钉最大轴力值和土钉最大轴力值位置的分析,提出了土钉抗拔承载力的经验验算方法,并采用梯形土压力分布模式和双折线潜在滑裂面分别计算土钉墙、预应力锚索加土钉复合支护及搅拌桩(微型桩)加土钉复合支护的土钉抗拔承载力。结合工程算例,将该方法与中国《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—99)和《基坑土钉支护技术规程》(CECS 96:97)方法进行了比较。结果表明:采用该方法进行土钉抗拔承载力验算可以满足工程设计要求,为进一步开展复合土钉墙设计方法的研究提供了依据。