土钉支护拉力性能及可靠性研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzhijun9999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土钉支护技术是近些年发展起来的用于深基坑支护、岩土体边坡加固的新技术,因成本低、工期短、适应性强等优点得到广泛应用,但对其作用机理、工作性能的认识尚不够深入,设计和计算方法不够完善,在一定程度上影响和限制了其应用。目前分析土钉支护稳定性的方法大都只考虑土钉的拉力作用,原因在于土钉拉力的计算在土钉支护设计中占据很重要的地位,一方面它在很大程度上决定了土钉支护的安全性;另一方面,它在很大程度上控制了土钉支护的工程造价。本文首先把北京朝外SOHO土钉拉力实测结果与目前的两部规范标准(CECS96:97和JGJ120-99)得到的土钉拉力结果进行了对比,主要研究了土钉拉力性能。分析结果进一步表明了规程方法中的不合理之处,同时结果可以为以后土钉支护设计方法的研究提供科学的依据。其次,采用国际通用岩土工程数值分析软件FLAC进行数值模拟,分析了北京朝外SOHO土钉支护的工作性能,主要是土钉的拉力性能,在与测试结果进行详实对比的基础上,指出了其中存在的一些问题。第三,虽然安全系数是以数值表示安全度的指标,但并不能作为定量表示安全度的尺度,现行确定性分析法的安全系数不能真实反映支护边坡的安全性的问题,所以进行土钉支护的可靠度分析,本文系统总结了土钉支护整体稳定性分析方法,推导了可靠度计算公式,并结合北京一个工程实例进行了计算。 本文取得的创新性成果和获得的主要结论有: 1、通过把土钉拉力实测结果与规程计算结果对比得出: (1)各测点的拉力均随开挖深度的加大逐渐增大,显示出土钉的作用随土方开挖逐步得以发挥; (2)在基坑开挖到底部稳定后,土钉拉力分布大致呈中间大、两端小的形式。上部土钉靠近面层测点拉力略小于第二测点拉力,下部土钉靠近面层测点拉力略大于第二测点拉力; (3)上部土钉最大受力点位置由初期的靠近面层逐渐转移到土钉的中部,下部土钉最大受力点始终靠近面层部位; (4)基坑开挖到底稳定后,随着时间的增长,土钉拉力也有增长趋势,但幅度很小,这与土的蠕变有很大关系; (5)基坑开挖过程中,靠近面层的土钉测点拉力增长最快; (6)不同计算方法得出的土钉拉力无论在数值上还是在分布规律上均相差悬殊。CECS法和滑楔法与实测结果在分布规律上较为一致,均呈现拉力沿基坑深度呈梯形分布的形式,但在数值上差别显著。JGJ法无论是按C、Φ的加权平均值计算土压力还是按实际分层计算土压力,所得出的土钉拉力在分布与数值上均与实测结果相去甚远; (7)滑楔法得出的结果与实测值最为接近; (8)土钉在工作过程中受到的拉力,明显小于按传统土压力理论计算得到的拉力,各排土钉拉力沿基坑深度的分布规律也与按传统土压力理论计算得到的规律不同; (9)实测土钉拉力沿土钉长度呈抛物线状分布。各排最大拉力点的连线就是潜在滑裂面的位置。越靠近基坑下部,最大拉力点越靠近坡面。 2、通过把土钉拉力实测结果与数值模拟结果对比得出: (1)土钉拉力沿长度分布变化趋势上实测和模拟基本相同:上部土钉受力沿其长度大致成抛物线分布,在土钉中间某个部位达到最大值;下部土钉受力的最大部位是端部,往土钉尾部呈单调递减趋势; (2)上部土钉实际受力略大于数值模拟结果,下部土钉实际受力则远远小于数值模拟结果; (3)数值模拟得到的滑裂面与目前规程中采用的理论滑裂面是相似的,说明实际应用中可以采用规程中的理论滑裂面假定。 3、建立了土钉支护整体稳定可靠度分析的方法并推导了计算公式,弥补了现行确定性分析法的安全系数不能真实反映支护边坡的安全性问题的不足。
其他文献
土体抗剪强度试验值确定的基本原理和理论依据是相同的,其结果的可利用性关键在于试验方法的选取。一般土体抗剪强度的测定主要有直接剪切试验、原位直剪试验。直接剪切试验是
论文的主要研究目的是对混凝土构件施工中的早拆模板体系进行有限元方法分析,并为其早拆的规范提供理论支持。论文系统的解释了有关早拆体系的相关概念,以及支、拆模方法,并
在土力学中,计算土体作用于结构上的作用力是一个古老的课题,经典的库仑和朗肯土压力理论,因其计算简单和力学概念明确,一直为工程设计所采用。但由于经典的土压力理论存在着两个
本文在研究了组件式GIS的基础上,使用VisualBasic开发语言结合MapX组件技术开发了高速公路软土地基分析支持系统。 首先,分析了建立软土地基分析数据库的数据来源、特点和
本文主要研究配置型钢混凝土柱的高层结构的整体工作性能和型钢混凝土柱的局部应力应变情况,属钢筋混凝土课题。高层超高层建筑的底层柱轴力特别大,如果采用钢筋混凝土柱,会出现
随着我国道路建设,尤其是高等级公路建设的快速发展,在山区和丘陵地区修建的公路工程,铁路工程,还有大中型港口码头工程,机场工程,以及各种类型的围海(湖,湾)填方造地工程都必然会遇
钢-混凝土组合肋壳结构(肋外表面为钢板、肋内部以及肋上部均为混凝土)具有刚度大、抗震性能好,承重功能与维护功能合二为一,充分发挥混凝土与钢材的优势,节省钢材,降低造价等一
随着人口不断增加、国家经济和国防建设的快速发展,地下空间的开发利用逐步展开,人们在地层中开挖各种形状和尺寸的地下洞室、隧道和巷道等,而地下洞室开挖后其周边围岩的弹
按变形控制确定地基承载力课题的目的,就是为了揭示地基土的承载规律,充分发挥出地基的承载能力,在满足强度和变形安全的双重要求下,合理地确定地基承载力,使位于地基上的各种工程
为了保证柱的延性要求,规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏,从而保证柱有足够的变形能力。高层建筑的下部或大跨结构柱子为满足规程对轴压比限值的要求