桩锚与土钉联合支护结构的优化选型

桩锚支护结构中预应力锚杆分为自由段和锚固段,通过施加锚杆预应力加强基坑边壁稳定性,锚杆预应力直接作用于排桩上,使基坑侧移受到限制;土钉支护结构中土钉全长锚固,通过基坑边壁侧移以部分释放土压力,并使土钉产生拉力,优势滑裂面前后土钉拉力平衡并直接作用于土体,限制土体边壁的继续变形,形成基坑边壁的支护结构。因此桩锚与土钉是两种受力机理不同的支护结构,将土钉与桩锚作为一个整体共同抵抗荷载和变形,关键是土钉和桩锚支护结构的选型设计,通过受力变形分析合理决策联合支护结构．使二者均能充分发挥其技术优势。本文根据桩锚和土钉支护结构的施工特点、受力变形特点,研究分析了土钉与桩锚联合支护结构协同工作的设计原理,根据工程实际环境条件建议了联合支护结构的优化选型方法。     

基于整体三维有限元模型的粉质黏土深基坑土钉支护参数分析

为了研究深基坑土钉支护结构在不同设计参数下的受力和变形,利用大型有限元软件ADINA,对某粉质黏土深基坑土钉支护结构建立了整体三维有限元计算模型,研究了土钉水平间距、土钉长度、土钉倾角、土钉钢筋直径对坑壁水平位移和土钉轴力的影响.结果表明:坑壁水平位移、土钉轴力均随土钉水平间距的增大而增大,随土钉长度的增大而减小,但钉长达到一定程度后影响变弱,随土钉倾角的增大先减小后增大;土钉钢筋直径对支护结构的受力和变形影响不明显.     

工作状态下土钉受力变形计算模型的建立

将正常工作状态下的土钉分为主动区土钉段和稳定区土钉段,并根据土钉的受力特点,分别建立了受力与变形关系的计算模式.该计算模式的建立为土钉支护及复合土钉支护中土钉变形计算提供了依据,从而为进一步计算土钉支护以及复合土钉支护的变形创造了条件.     

桩锚与土钉联合支护结构的概念优化设计

土钉支护体系通过土中设置钉体加强边壁土体,得到支护功效.边壁原状土体强度可得到最大程度的发挥.桩锚支护结构主要通过施加锚杆预应力加强基坑边壁稳定性,控制基坑边壁侧移;将桩锚与土钉构成联合支护结构时,土钉对土体的加强作用使作用于桩锚结构上的土压力得到显著减小,锚杆预应力水平得到显著降低.本文根据桩锚与土钉联合支护结构的受力变形特点和二者的协同工作机理,研究了联合支护结构的概念优化设计方法.     

土钉与桩锚联合支护结构的计算模式

土钉与桩锚联合支护结构是由土钉支护与桩锚支护共同构成。在基坑边壁土压力及其它各种荷载作用下,土钉与桩锚作为一个整体共同抵抗荷载和变形。本文从分析土钉支护结构的受力特点、施工特点和破坏类型入手,研究分析了土钉与桩锚联合支护结构的协同工作机理,以及土钉与桩锚联合支护结构的设计计算内容与方法。     

松散沙层复合土钉支护作用机制的实例分析

复合土钉支护是土钉与预应力锚杆(索)、搅拌桩(止水帷幕)、微型钢管桩等支护形式中的一种或几种加固支护型式相结合而成.但整体作用机理并非各部分支护的简单叠加.本文主要结合一个复合土钉支护工程实例,来分析复合土钉支护中各部分支护形式所起的作用及计算原理.土钉是主要的受力结构;预应力锚杆可抵消掉一部分土压力,有效减少支护土体上部的水平位移;搅拌桩主要起止水帷幕作用,同时有利于坑底的抗隆起作用;微型桩能起到增强坑壁刚度的作用,减少坑顶水平位移和沉降.     

内支撑排桩联合土钉支护体系的相互作用机理分析

针对内支撑排桩联合土钉支护体系,根据排桩内支撑体系和土钉支护体系的工作原理,采用理论研究方法,分析了内支撑排桩对相邻土钉支护部分侧向变形的约束作用,结合受约束土钉在开挖施工过程中产生的侧移特征,探讨了排桩内支撑联合土钉支护体系中土钉支护部分的空间传力效应,及其对排桩内支撑支护部分受力变形的影响,为该类新型联合支护体系设计计算和工程应用研究奠定了一定的理论基础.     

基于Flac3D的土钉支护应力分析

为了进一步探讨土钉支护的作用机理、受力特点,采用Flac3D模拟土钉支护基坑开挖与支护的施工过程,并对土钉、土体在开挖过程中的受力性能进行了模拟和分析.通过对土钉支护基坑模型的土体应力、应力路径和土钉内力分布等力学参数的分析,能更加全面地认识其在开挖阶段的工作性能,对其设计和施工提出了有益的建议.     

桩锚与土钉联合支护结构的土压力分配机制

桩锚与土钉联合支护结构在控制基坑边壁侧移变形,减小环境影响,降低基坑支护施工难度,加快施工速度等方面具有明显技术优势,并在实际工程中得到成功应用,是目前常用的基坑支护形式之一.本文在比较桩锚与土钉各自技术特点基础上,分析研究了桩锚与土钉联合支护在基坑开挖施工过程中受力变形的发展过程,提出了联合支护结构中土压力的分配机制,为桩锚与土钉联合支护结构的设计计算提供了理论保证.     

深基坑土钉支护整体三维有限元分析

运用非线性有限元软件ADINA,建立了一个深基坑土钉支护结构整体三维有限元模型.研究了土钉的轴力、开挖面水平位移、坑后地面沉降、坑底隆起.结果表明:在纯土钉支护结构中,中部土钉受力最大,最大开挖面水平位移出现在开挖面顶部,坑后地表沉降曲线呈"勺子"形状,最大沉降值处距基坑边的距离约为1倍的开挖深度.     

复合土钉支护的软土基坑开挖有限元模拟分析

基于平面应变假设,采用自行编制的有限元程序建立数值计算模型,考察某复合土钉支护工程下的软土基坑开挖变形性状及土钉的受力情况.结果表明,深搅桩-土钉/锚杆支护软土基坑中,锚杆张拉力的作用对基坑水平位移及受力影响较大;复合土钉支护结构并无特别针对坑底土体隆起的加固措施,须采用考虑时空效应的分层分块的开挖模式,以确保坑底隆起...     

微型桩与复合土钉墙联合支护的计算方法研究

竖向微型桩和水平向预应力加强的复合土钉墙联合支护,已经广泛应用于深圳地区深基坑支护工程中.通过对联合作用机理和变形性状的总结分析,探讨了微型桩与复合土钉墙联合支护的主要受力和变形特征与地下连续墙支护的相似性.在此基础上,假定微型桩和土钉墙面层为刚度较大的复合面层,采用等效刚度法,按地下连续墙的支护理论进行受力和变形计算...     

考虑钉锚耦合的支护体系最小势能分析

为了深入探讨锚杆复合土钉支护体系的真实受力状态,提出了一种稳定性分析的新思路.基于钉锚耦合作用,将预应力施加影响考虑为一定范围土钉加固效果的弱化,建立了计算模型.势能函数考虑两部分:第一部分为预应力影响范围,包含附加应力下的滑体势能和锚杆势能;第二部分为不受预应力影响范围,包括滑体势能和土钉势能.最后根据最小势能原理进...     

穿过不同土层土钉支护结构的数值分析

以有限元软件ADINA为计算平台,针对西北地区特殊土质,采用Mohr-Coulomb准则,建立穿过前后不同土层的土钉支护结构的三维有限元模型,分析边坡土体的变形特性.分析结果显示,土钉支护结构能够对不同土层区域土体的变形起到很好的抑制作用.同时通过对土钉的受力分析,得出土钉在穿过前后两种不同土层接触面处的轴力最大,且以不同土层接触面为界,呈现"鼓肚"形状.     

仰斜超前微桩复合土钉墙支护机理分析

基坑工程中将微型桩与复合型土钉支护相结合的微桩复合土钉支护技术应用愈发广泛。基于现有的微型桩复合支护技术的作用机理、设计方法、稳定性分析等研究,将微型桩超前支护技术与传统仰斜式土钉墙相结合,构造了仰斜式超前微桩复合土钉墙支护体系。该支护采用仰斜式微桩结合复合土钉支护,同时运用超前加固技术形成仰斜式超前微桩复合土钉支护体系。不同于普通微桩复合土钉支护的地方在于该支护体系具有微桩仰斜、超前支撑以及微桩与复合面板相结合等特性。采用仰斜式微桩复合土钉支护明显有助于减小主动土压力。仰斜超前微桩复合土钉支护体系有效地改善了普通土钉支护结构的不足之处,并对支护技术应用范围的拓展起到了一定的促进作用。     

地震作用下复合土钉支护边坡动力响应分析

采用大型有限元软件ADINA对复合土钉支护边坡进行地震响应分析.地震波输入选用常用的EL-Centro波,分析内容包括支护边坡位移、加速度、土钉、锚杆的轴力时程响应.在建立有限元模型时,考虑土体和支护结构相互作用;应用非线性静动力性能的弹塑性M-C模型模拟土体;采用双线形强化模型模拟支护结构;土与支护结构相互作用由接触单元模拟.结果表明复合土钉边坡支护结构比纯土钉边坡支护结构有更好的抗震性能;普通土钉支护最大水平位移发生在边坡顶部,而复合型土钉支护发生在边坡的中上部,尤其是在施加了预应力之后,边坡在地震作用下位移明显减小;土钉和锚杆轴力在地震作用下放大显著,在滑移面附近轴力最大;位移和加速度沿着坡高逐渐增大.     

基于有限元强度折减法的土钉支护结构稳定性分析

运用有限元强度折减法分析土钉支护结构稳定性,通过离心机模型试验验证了该方法的可行性,并针对工程实例将强度折减法和现行规程方法进行比较分析,对土钉支护结构稳定性及其影响因素进行了比较全面的分析.研究结果表明:采用强度析减法得出的土钉间距和土钉直径对支护结构稳定性的影响比规程方法大;土钉长度和土体强度参数对支护结构稳定性的影响与规程方法的结果基本一致.     

喷锚支护与土钉墙

通过对喷锚支护与土钉墙受力及作用机理的分析 ,揭示了土钉墙能充分利用土体的自承能力的特点 ,与喷锚支护相比 ,造价低 ,施工方便 ;与刚性支护相比 ,其受力更合理 ,因此 ,在条件允许情况下 ,采用“土钉墙”等柔性支护 ,可以大大节省投资。     

桩锚与土钉联合支护结构传力机制的对比分析

桩锚支护与土钉可以在竖向或水平向联合使用,土压力的传力机制完全不同,分别适用于不同土层条件.桩锚与土钉竖向联合支护结构中,土钉主要作用是提高桩锚后面土体强度,从而使实际作用于桩锚结构上的土压力相应减小;桩锚与土钉水平向联合支护结构中,土钉主要作用是承担桩锚结构间的土体,并将此部分土体侧压力通过水平土拱传至两侧桩锚结构上.本文通过对比分析联合支护结构间土压力的传力机制,总结了联合支护结构的承载机理和工程适用范围,为此类支护结构的合理选型和工程设计应用提供了理论基础.     

土钉与复合土钉支护的基底承载力问题讨论

土钉支护结构中基底承载力验算是土钉支护结构设计计算的重要步骤,工程实践中存在基底承载力不足,进行土钉设计施工的例子,降低了工程的安全度,严重时会造成基坑坍塌或其他工程事故.复合土钉不仅可以解决土钉支护结构内部稳定性的问题,还可起到加固被动区、增加基底承载力的作用,因此得到广泛应用.通过复合土钉基底承载力验算模型的建立,提出了复合土钉基底承载力验算的设计方法;结合郑州东区工程实例分析了基底承载力不足产生的裂缝、变形等问题,得出实例工程土钉支护产生的地面裂缝是支护结构水平位移与基底承载力不足二者共同作用的结果.