【摘要】：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快,各類城市高層建筑和城市地下工程不斷涌現(xiàn),由此產(chǎn)生了大量的深基坑工程。隨著基坑開(kāi)挖規(guī)模和開(kāi)挖深度的增大,基坑施工難度也隨之加大,尤其是存在濕陷性黃土或軟土等土體含水量較高、物理力學(xué)性質(zhì)差的地區(qū),這就對(duì)深基坑施工過(guò)程中的錨固技術(shù)有了更高的要求。而預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)因其良好的受力和變形特性,目前在深基坑工程領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用,但是,由于普通的預(yù)應(yīng)力錨桿在施工時(shí)必須預(yù)先成孔,在軟土中經(jīng)常存在不易成孔、塌孔的問(wèn)題;而且對(duì)于錨固深度較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的錨桿來(lái)說(shuō)還存在孔道位置不易控制、錨桿插孔困難等問(wèn)題,不足以處理一些環(huán)境條件較為復(fù)雜的工況。本文在深入了解現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出一種導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu),并結(jié)合理論與數(shù)值的方法對(duì)其設(shè)計(jì)方法和穩(wěn)定性進(jìn)行研究,得出的主要結(jié)論如下:(1)在現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以避免錨桿成孔工序?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn),提出一種無(wú)需預(yù)先成孔、施工簡(jiǎn)便、受力較好的新型導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu),對(duì)其結(jié)構(gòu)形式和施工流程作了詳細(xì)介紹,并將結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理分為導(dǎo)向原理,注漿原理和傳力原理三部分。(2)選擇經(jīng)驗(yàn)土壓力分布模式對(duì)基坑側(cè)壁土壓力進(jìn)行計(jì)算;然后將槽鋼梁網(wǎng)架拆分為橫梁和立柱并對(duì)其進(jìn)行分別計(jì)算;最后進(jìn)行導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿的長(zhǎng)度、橫截面積等進(jìn)行設(shè)計(jì),最終給出導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,并給出了設(shè)計(jì)算例。(3)首先對(duì)基坑失穩(wěn)模式進(jìn)行了歸類,并對(duì)其發(fā)生的原因進(jìn)行了探討;然后利用圓弧滑動(dòng)法,建立導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)基坑的穩(wěn)定性計(jì)算模型,給出最危險(xiǎn)滑移面的確定方法,并結(jié)合算例,利用MATLAB編程尋找最危險(xiǎn)滑移面,從而對(duì)導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)下基坑的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)判。(4)建立導(dǎo)向鋼管鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)基坑的有限元計(jì)算模型,利用Abaqus有限元軟件對(duì)該模型進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)有限元模擬結(jié)果分析基坑側(cè)壁的變形和錨桿軸力的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支護(hù)基坑的確能夠達(dá)到良好的穩(wěn)定性效果。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU476
【圖文】：

改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也迎來(lái)了新的發(fā)展階段。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略以及振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)以及“一帶一路”倡議的落實(shí)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。不僅如此，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加速了我國(guó)城鎮(zhèn)化的進(jìn)程，越來(lái)越多的人口、公共設(shè)施等不斷向城市聚集。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，引起了城市高層建筑、輸油輸氣管線、地鐵車(chē)站等大型建筑物的與日俱增，最終產(chǎn)生了大量的基坑工程。在基坑工程大量增加的同時(shí)，為了保障大型建筑物的安全性，大型建筑物的基礎(chǔ)會(huì)埋置的更深，基坑開(kāi)挖的深度和面積也越來(lái)越大，例如位于上海的經(jīng)貿(mào)大廈，其基坑開(kāi)挖至 32m 深，北京的京城大廈基坑開(kāi)挖深度達(dá)到 23.5m[1-3]�？梢�(jiàn)，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，基坑工程的規(guī)模勢(shì)必會(huì)越來(lái)越大，因而對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求就會(huì)越來(lái)越高。再加上基坑周邊環(huán)境的日益復(fù)雜化，特別是基坑周邊存在對(duì)變形要求很高的建筑物和管線結(jié)構(gòu)，該情況下對(duì)基坑變形的控制尤為重要，因而對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越嚴(yán)苛。

改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也迎來(lái)了新的發(fā)展階段。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略以及振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)以及“一帶一路”倡議的落實(shí)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。不僅如此，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加速了我國(guó)城鎮(zhèn)化的進(jìn)程，越來(lái)越多的人口、公共設(shè)施等不斷向城市聚集�；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，引起了城市高層建筑、輸油輸氣管線、地鐵車(chē)站等大型建筑物的與日俱增，最終產(chǎn)生了大量的基坑工程。在基坑工程大量增加的同時(shí)，為了保障大型建筑物的安全性，大型建筑物的基礎(chǔ)會(huì)埋置的更深，基坑開(kāi)挖的深度和面積也越來(lái)越大，例如位于上海的經(jīng)貿(mào)大廈，其基坑開(kāi)挖至 32m 深，北京的京城大廈基坑開(kāi)挖深度達(dá)到 23.5m[1-3]�？梢�(jiàn)，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，基坑工程的規(guī)模勢(shì)必會(huì)越來(lái)越大，因而對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求就會(huì)越來(lái)越高。再加上基坑周邊環(huán)境的日益復(fù)雜化，特別是基坑周邊存在對(duì)變形要求很高的建筑物和管線結(jié)構(gòu)，該情況下對(duì)基坑變形的控制尤為重要，因而對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越嚴(yán)苛。

坑工程施工中科學(xué)地利用土地自身控制地層位移的潛力，以解形問(wèn)題�？又ёo(hù)結(jié)構(gòu)類型坑工程的成敗，關(guān)鍵在于支護(hù)設(shè)計(jì)方案是否合理，而要選擇合理首先對(duì)各種結(jié)構(gòu)有一個(gè)全面的了解。1）重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)力式支護(hù)結(jié)構(gòu)是由重力式擋土墻發(fā)展而來(lái)的一種基坑支護(hù)形式，力來(lái)保證結(jié)構(gòu)在基坑側(cè)壁壓力作用下的穩(wěn)定性[12]。目前，在基重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)多為水泥土重力式圍擋結(jié)構(gòu)，如圖 1.3 所示。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后才能進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，通常利用特殊的深層攪拌機(jī)械，將土與水接強(qiáng)行攪拌，或者采用高壓噴射注漿，經(jīng)過(guò)土體與注射漿體產(chǎn)生形成具有一定強(qiáng)度、整體性和水穩(wěn)性的柱狀加固體，然后通過(guò)連體搭接成墻，以此來(lái)保證基坑的穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2771713