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…     

桩墩扶壁复合土钉墙工作性状数值分析

针对软土地区采用桩墩扶壁复合土钉墙围护结构的基坑,按实际工况进行了开挖支护的三维非线性有限元模拟,其中土体采用修正剑桥弹塑性模型,计算结果与现场实测数据能较好地吻合,表明本文研究方法是可行的。现场实测数据与四种不同型式复合土钉墙围护结构基坑开挖的数值计算结果,均表明三维基坑开挖存在明显的“角部效应”;在复合土钉墙中设置灌注桩墩与锚杆对于减小灌注桩、搅拌桩、锚杆、土钉及周边土体变形及内力有是利的,且灌注桩墩的影响效应要超过锚杆,故在深基坑开挖中采用桩墩扶壁复合土钉墙支护结构是合理有效的。     

桩锚与土钉墙联合支护土钉轴力监测

根据现场实测数据,分析了桩锚与土钉墙联合支护中上部土钉墙土钉轴力的变化规律,发展了基坑联合支护设计理念,为联合支护设计理论研究积累了试验数据。下部桩锚支护部分土体开挖会影响上部土钉墙稳定性,造成上部土体中应力发生转移,土钉轴力相对下部土体开挖前有显著增大。在桩锚与土钉墙联合支护设计中,上部土钉墙的设计必需考虑下部桩锚支护部分土体开挖的影响。     

土钉墙的作用机理及其稳定性分析

前言 土钉墙是利用土钉将天然土就地进行加固,并与喷射混凝土护面相结合,产生主动制约机制,形成一个类似重力式挡土墙的“土钉墙”复合体,从而使土坡稳定的方法。该法以其独特的受力性能和良好的技术经济效果而在深基坑开挖、边坡加固中得到广泛应用。 1.土钉墙的作用机理 土钉墙对土坡稳定的主要作用是注浆土钉通过置换和护渗,改变土体性质,土钉与土体间相互作用,土钉自身承受拉、压、弯、剪及面层土压力,有效地提高土体的抗剪强度和整体“刚度”,土钉在“土钉墙”复合体内有如钢筋网架一样,具有骨架作用,并与土体形成一个完整的整体,如同挡土墙那样共同承担土压力和外荷作用,制约边坡变形,从而使开挖边坡稳定。在复合体内,外来荷载主要由土钉承担,并在复合体内起着应力传递和均匀扩散的作用,使所受外来荷载能均匀地传递扩散。土钉与喷射坡面的固化水泥浆相结合,能有效地限制坡面土体侧向变形,加强边坡约束。     

土钉墙变形的实用计算方法

本文在大量的土钉墙现场实测、模型试验、拉拔试验等资料的基础上,假定土钉轴力沿土钉轴线呈双抛物线形分布、土钉剪应力-位移关系满足理想弹塑性模型以及土钉面层不受力,推导出钉土相对位移、土钉墙坡面侧向变形和被动区土体内沿土钉轴线任意点土体位移的实用计算公式,给出了多根土钉及分步开挖后土钉坡面侧向位移增量的计算方法,讨论了本文提出的土钉变形计算方法中主要参数的计算模式,包括土压力、钉土间剪切变形系数、土钉整体稳定性计算等。通过三个工程的实测资料对本文计算理论进行验证,结果表明了本文土钉墙变形计算理论方法的有效性和适用性。本文所提出的土钉墙变形计算方法可以利用工程实践中大量的土钉抗拔实测资料,比较容易地推算土钉墙开挖后的变形情况,从而为土钉墙变形的预测和控制提供了设计和施工方面的依据和参考。     

土钉墙设计理论探讨与讨论

１ 问题的提出 本文对基坑护壁采用土钉墙或喷锚支护的传统设计提出怀疑。所怀疑的不是朗肯土压力分布规律,而是这种计算与基坑稳定初始条件不符。土钉或喷锚不是支挡结构,而是与土组成共同承载结构──“钢筋土”结构。 基坑在开挖过程中土体发生应力重新分布,引起周边土体变形。此时土钉或锚杆限制土体变形,产生相互作用。基于这样一个物理力学过程,本文提出用弹性力学来分析土钉墙的受力状态。将土钉墙视为承受土压力的结构,在土压力作用下求出墙内各点应力表达式,根据应力分布规律来设计土钉或锚杆参数及其布置。 基于前人的研究…     

土钉墙施工阶段土体剪切破坏分析与加固处理

详细介绍了某土钉墙的设计情况和某开挖工况下的失稳现象,并对这种现象进行了分析.通过分析提出,在土钉墙施工阶段不仅要按圆弧滑动的简单条分法进行内部稳定性分析,同时还要进行每个工况的土体剪切分析.采用材料力学和土体极限平衡的理论提出了剪切破坏分析方法,分析了剪切破坏产生的机理,指出剪切破坏失稳的主要原因是由于土体抗剪强度不满足局部压力要求,这类失稳与每个工况的开挖深度无关,但与土体抗剪强度、开挖时间以及上一工况的土钉长度有关.剪切破坏失稳后,最佳的处理措施是采用预应力锚索加固,提出了加固锚索所需拉力的计算方法.     

粉质黏土深基坑土钉墙支护作用机理模型试验研究

以相似理论为基础,确定模型试验的相似比,然后按照相似比的要求选定相似材料,建立试验所需的土钉墙物理模型。设计合理的测试系统、加载系统模拟基坑开挖、土钉墙支护及降雨过程。测试整个试验过程中的土钉墙的墙顶水平位移、土钉内力、土压力等。试验结果表明,基坑开挖引起土体应力重新分布是影响土钉墙墙顶水平位移变化的主要因素,且每步开挖均都会引起墙顶水平位移呈台阶式增大,在土钉墙的施工阶段墙顶最终水平位移达基坑开挖深度的2.3‰;在墙顶的均布荷载不是很大的情况下,墙顶水平位移会随荷载的增大近似呈线性增大,且降雨是引起粉质黏土基坑位移的重要因素;基坑开挖过程中,墙侧土压力呈现先增大后减小再逐渐增加的变化规律;随基坑开挖深度增加,土钉受力逐渐由尾部向内部发展。     

数值分析在基坑复合土钉墙支护中的应用

数值分析方法在岩土工程界有着非常重要的地位,专门的岩土力学有限差分计算程序-FLAC更是有着广泛的应用.目前,复合土钉墙支护在基坑工程中采用已越来越广泛,但其现有理论和方法还不够成熟.本文阐述了该支护方法的主要特点及设计方法.运用FLAC建立基坑复合土钉墙支护模拟模型,该模型可以对预应力锚杆复合土钉墙支护结构进行开挖支护施工过程的二维动态模拟分析,通过数值分析,得到了基坑水平位移、竖直沉降、土钉与锚杆的轴力及位移、土体应力应变的分布曲线.结合实际工程所测得到的数据,将模拟数据与所测数据进行对比分析,说明了运用FLAC建立的二维数值模拟分析模型,能够反映复合土钉墙支护的基坑在开挖支护过程中的受力与变形特征.这也为基坑复合土钉墙支护技术的设计与施工提供指导,并对深入了解复合土钉墙支护作用的机理有较大的现实指导意义.     

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。     

复合土钉墙实例分析和变形评估

尽管 复合土钉墙在实际工程中广泛应用,但是由于 复杂的土层性质和变化多样的挡土结构形式, 一直没有能够找到实用的、被广泛认可的 变形 估算方法 。通过分析我国已竣工的 26 个典型的复合土钉墙支护基坑实例,探讨了复合土钉墙的最大水平位移、沉降与地质条件、支护设计参数之间的关系。统计分析表明,复合土钉墙最大水平位移、最大沉降大多分别在 0.4% , 0.2% 倍的基坑开挖深度附近变化。其中,最大水平位移是桩排和地下连续墙支护的两倍左右。设有预应力锚杆或微型桩的复合土钉墙,最大水平位移值会有所减小。基于 Mohr-Coulomb 强度准则提出的土层单位抗剪强度的新概念,反映了土层总的强度特性。当基坑主要土层单位抗剪强度增加时,基坑变形有明显减小的趋势。     

土钉墙支护技术在杭州某深基坑工程中的应用

杭州萧山某位于粉砂土土层中的深基坑工程,成功地以土钉墙作为主要支护形式,根据周边环境情况及基坑开挖深度,分别采用单纯土钉墙支护和多种复合土钉支护形式。本文详细介绍了该工程的特点和设计思路,分析总结了粉砂土层中深基坑采用土钉墙支护在设计、施工中应注意的问题,可供今后类似工程借鉴。     

复合土钉墙在某基坑支护中的立用研究

复合土钉墙是由止水帏幕、超前支护及土钉三者组成的复合型的土钉支护方式。某基坑所在地区位于长江漫滩地带，上覆土层主要为沼泽相～漫滩相的饱和软黏性土，具有的高含水量、高压缩性．高灵敏度等特性。常规土钉墙在杂填土．没有自稳能力的淤泥和淤泥质土层不能单独应用，故采用常规土钉墙＋深搅桩＋预应力锚杆结合使用的“复合式土钉墙”解决以上问题，取得了良好的效果。结合“复合式土钉墙”在某基坑工程中成功应用的实例，介绍其施工工艺和机理，为软土基坑支护摸索出一条新的方法。     

复合土钉墙在某基坑支护中的应用研究

复合土钉墙是由止水帏幕、超前支护及土钉三者组成的复合型的土钉支护方式.某基坑所在地区位于长江漫滩地带,上覆土层主要为沼泽相～漫滩相的饱和软黏性土,具有的高含水量、高压缩性、高灵敏度等特性.常规土钉墙在杂填土、没有自稳能力的淤泥和淤泥质土层不能单独应用,故采用常规土钉墙 深搅桩 预应力锚杆结合使用的"复合式土钉墙"解决以上问题,取得了良好的效果.结合"复合式土钉墙"在某基坑工程中成功应用的实例,介绍其施工工艺和机理,为软土基坑支护摸索出一条新的方法.     

复合土钉墙在软土深基坑中的应用分析

常规土钉墙在杂填土及没有自稳能力的淤泥和淤泥质土中不能单独应用,故采用常规土钉墙 深搅桩 预应力锚杆结合使用的"复合式土钉墙"解决以上问题。在武汉市某住宅小区基坑支护工程中,采用了复合土钉墙技术,取得了良好的效果,结合"复合式土钉墙"在基坑工程中成功应用的实例介绍其施工工艺和机理。为软土基坑支护摸索出一条崭新的道路。     

温州大剧院深基坑支护技术

温州大剧院深基坑位于深厚的淤泥土地层中,开挖深度达10.55m,在基坑支护结构设计时,充分利用该工程的结构布置特点,以土钉墙作为主要基坑支护结构型式,分别采用土钉墙超前支护、土钉墙+疏排桩支护及土钉墙+排桩+支撑的复合式支护等多种支护结构。经现场监测,实测最大水平位移仅为80mm,且大部分监测点的最大水平位移均小于40mm,其它监测指标均在设计的控制标准之内,取得了令人满意的基坑支护效果和经济效益。本文详细介绍本工程基坑的设计思路及结构特点,以供类似工程借鉴。     

石家庄裕园大厦深基坑支护工程三维数值分析

结合深基坑土钉墙支护工程实例,应用国际通用的有限差分分析软件—FLAC3D程序,分析了基坑分步开挖与支护的受力、变形模式,模拟了土-土钉-面层协调作用的支护效果。数值模拟结果表明,随着基坑开挖深度的增加和支护体系的不断实施,支护体受力也逐渐下移,基坑开挖结束后受力主要集中在沿基坑深度的中间部位,同时土钉受力均以轴向拉力为主且远小于其抗拉屈服强度,说明支护设计是偏于保守的。将模拟结果与支护实测数据对比,二者基本吻合,说明合理运用数值分析方法可为工程优化设计提供科学依据。     

浅谈土钉墙在软土基坑中的应用

根据软土基坑的支护实例,介绍了土钉墙在福州地区软土基坑中的应用     

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。     

土钉墙分步开挖中挡土机理分析

土钉墙和由它派生出的复合支护方式在实际工程中广泛应用,但在理论上对它的挡土机理研究还不够。本文对均质土中的土钉墙,采用数值分析方法,探讨开挖过程中土钉、面层、土体三者的受力变化及土钉墙的稳定机理,得到了面层受到的总土压力是主动土压力的0．05倍等一些结论。