【摘要】：TRD工法是一種新型的水泥土攪拌工法,可形成連續(xù)的水泥土墻。當TRD工法應用于基坑支護結構時,可將型鋼嵌入水泥土墻內形成型鋼-水泥土組合墻支護結構,具有較好的承載能力和剛度,在軟土深基坑中能同時具備擋土和止水作用,當開挖深度小于10m時與傳統SMW工法相比表現出更好的技術先進性和經濟合理性。但通過原位深層攪拌形成的水泥土墻體材料性質存在著很強的空間變異性,這必然會對TRD工法型鋼水泥土墻的承載性能產生一定影響,然而傳統的確定性設計方法沒有考慮水泥土性質空間不均勻分布對于TRD工法支護結構承載性能的影響,設計計算結果可能有失偏頗。鑒于此,本文總結分析了TRD工法防滲帷幕工程的水泥土試樣試驗數據的統計規(guī)律,基于隨機場理論生成了能夠表征TRD工法水泥土墻材料參數空間變異特性的隨機場數據,結合有限差分軟件FLAC~(3D)建立的TRD工法型鋼水泥土墻的荷載結構模型和地層結構模型,通過蒙特卡羅模擬方法探究了水泥土空間變異性對于型鋼水泥土墻組合支護結構承載性能的影響規(guī)律,并重點與確定性分析方法的計算結果進行了比較。結果顯示:當TRD工法型鋼水泥土墻作為基坑支護結構時,雖然主要的荷載由內插型鋼來承擔,但是水泥土還是發(fā)揮了一定的作用;水泥土強度和模量的空間變異性給TRD工法型鋼水泥土墻承載性能產生了較大的影響,支護結構的位移與內力響應均表現出較為明顯的變異性。此外,本文還對TRD工法型鋼水泥土墻隨機場模型進行了大量參數分析,探究了水泥土強度指標均值、變異系數及相關距離等對其承載性能的影響規(guī)律。參數分析結果表明:水泥土強度指標均值和變異系數對TRD工法型鋼水泥土墻的承載性能影響較大;而隨機場豎向相關距離的改變對支護結構承載性能的影響很小。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU476
【圖文】：

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文土體。其中水泥土攪拌墻的建造工序施工方法按照循環(huán)次數主要分為兩種，“3 循環(huán)”和“1 循環(huán)”。其中“3 循環(huán)”指的是一塊水泥土連續(xù)墻，施工機械循環(huán)了三次切割攪拌過程，分別是第一次先行挖掘、第二次回撤挖掘、第三次成墻攪拌；而“1 循環(huán)”則是切割箱自行打入指定深度后，直接注入固化劑，豎向攪拌并水平向前推進，連續(xù)成墻，施工機械只進行了一次切割攪拌。在經過一系列的物理化學反應后，水泥土漿液硬化形成具有一定強度和防滲性能的水泥土。

強度對數值符合哪種形式的分布，對于每個樣本數量相等的分組，數據的平均量都符合正態(tài)分布。然而需要說明的是，后文中 TRD 型鋼水泥土墻模型中水泥元的大小并不是統一相等的，這給中心極限定理的運用造成了一定程度的偏差（a）無側限抗壓強度的對數正態(tài)擬合

由于需要分析型鋼水泥土連續(xù)墻這一組合結構的承載性能及變形特性，需要對水泥土和型鋼分別建立三維連續(xù)介質模型。因此本文的型鋼水泥土連續(xù)載結構模型是豎向平面內的三維彈性地基板模型。.1 彈性支點法依據規(guī)范[45]內容規(guī)定：懸臂式或排樁式支擋結構宜采用平面桿系結構彈性支進行分析。彈性支點法也被稱為彈性地基梁法，該方法將支護結構和坑內土體地基梁，將基坑外土體看作水土壓力作用到支護結構上，進而求解支護結構的與位移[46]。平面桿系彈性支點法一般采用有限元軟件進行計算，基本模型如圖 示。其中，被動區(qū)土體采用文克爾地基模型，簡化為水平方向的土彈簧單元；結構劃分為若干梁單元并與土彈簧單元通過節(jié)點連接；當支護結構存在拉錨或撐時，拉錨和內支撐按照剛度相等的原則看作桿單元或彈簧單元；基坑外的主土體則按照朗肯土壓力理論以主動土壓力的形式作用在支護結構的梁單元表面

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃炳德;王衛(wèi)東;邸國恩;;上海軟土地層中TRD水泥土攪拌墻強度檢測與分析[J];土木工程學報;2015年S2期

2 魏祥;梁志榮;李博;朱作猛;;TRD水泥土攪拌墻在武漢地區(qū)深基坑工程中的應用[J];巖土工程學報;2014年S2期

3 吳潔妹;張國磊;;TRD工法在軟土地層深基坑工程中的幾種應用形式[J];施工技術;2014年13期

4 孫立寶;;渠式切割水泥土連續(xù)墻(TRD工法)及其工程應用[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2014年04期

5 王洪新;周松;;基坑設計的桿系 荷載 彈簧模型荷載取值及變形和穩(wěn)定性分析的若干問題和研究建議[J];巖石力學與工程學報;2013年11期

6 張沂;曹智國;章定文;;水泥土強度變異性統計分析[J];路基工程;2013年05期

7 祁小輝;李典慶;周創(chuàng)兵;方國光;;考慮土體空間變異性的邊坡最危險滑動面隨機分析方法[J];巖土工程學報;2013年04期

8 王衛(wèi)東;邸國恩;;TRD工法等厚度水泥土攪拌墻技術與工程實踐[J];巖土工程學報;2012年S1期

9 陳冬瑞;;TRD工法在深基坑止水帷幕中的應用:錢江新城實證[J];浙江樹人大學學報(自然科學版);2012年02期

10 王衛(wèi)東;邸國恩;王向軍;;TRD工法構建的等厚度型鋼水泥土攪拌墻支護工程實踐[J];建筑結構;2012年05期

相關碩士學位論文 前5條

1 劉聰;深基坑支護方案優(yōu)選設計與對比分析[D];河北工程大學;2017年

2 師歡歡;軟土地區(qū)深基坑型鋼水泥土墻支護三維數值模擬分析[D];河北工程大學;2014年

3 王凡;雨潤廣場深基坑止水帷幕TRD工法應用及效果評價[D];山東大學;2013年

4 王敏;城市發(fā)展對地下空間的需求研究[D];同濟大學;2006年

5 王一鳴;有限元理論在基坑工程中的應用研究[D];南京航空航天大學;2006年

本文編號：2807152