微型桩-预应力锚杆复合土钉墙支护的变形特性分析

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dubo2536
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随着我国城市化步调的不断加快,土地资源出现越来越紧张的趋势,开发和建造地下工程已经成为时代的需要。大量利用地下空间,建设地下工程,一定会需要进行大规模的基坑土体开挖,而基坑通常是在城市密集的建筑群中建造,场地狭窄,地质条件和周边环境复杂,施工难度大,基坑安全成为亟待解决的问题。复合土钉墙具有其他支护形式所不具备的优点:质量可靠,施工方便,变形小,对环境影响小,在工程中得到了越来越大的发展,广泛应用于深基坑支护结构中。目前,规范着重对复合土钉墙的稳定性进行计算、分析及说明,对其变形特性的研究还比较少,处于初步阶段,没有提出明确的计算公式。本文着重研究复合土钉墙中的一种微型桩-预应力锚杆复合土钉墙的变形特性,依托湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程微型桩-预应力锚杆复合土钉墙支护技术,拟进一步揭示微型桩-预应力锚杆复合土钉墙的变形特征,为类似工程设计与施工提供参考。本文主要研究内容及结论如下:(1)介绍了土钉墙支护技术与复合土钉墙支护技术的产生、发展与应用,总结了前人的研究成果,着重分析了复合土钉墙支护变形研究的意义。(2)根据支护结构的特点,运用平面杆系结构弹性支点法对微型桩-预应力锚杆复合土钉墙变形进行分析,选择工程实际参数,建立弹性支点法计算模型,利用结构力学相关知识,计算支护结构在各个开挖深度的变形,结果表明随基坑开挖,基坑侧壁水平位移和地表沉降不断增长,水平位移最大位于基坑上部,地表沉降主要影响区域位于1~1.5倍基坑开挖深度范围内。(3)对工程进行监测方案设计,利用监测手段,取得基坑顶部水平与竖向位移、周边地表沉降,将现场监测数据与理论计算结果进行比较,结合场地工程地质条件、施工工况,确定微型桩-预应力锚杆复合土钉墙支护的变形规律,结果显示弹性支点法计算结果比现场监测结果偏大,变化规律基本一致,说明本基坑支护设计方案合理,同时也验证了弹性支点法进行变形估算的可靠性。(4)利用有限元分析软件ANSYS,建立复合土钉墙与土钉墙两种计算模型,选用合适参数,得到不同开挖深度基坑的变形情况,将有限元计算结果与现场实测数据进行对比,结果显示由于受到土压力的作用,微型桩产生微小转动,复合土钉墙支护水平位移呈现开挖面以上与以下相反的现象,基坑顶部土体有较小幅度的拱起,微型桩和预应力锚杆的施加对基坑侧壁水平位移与地面沉降有较大影响,能有效控制土体变形,但是对坑底隆起的影响相对较小。
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