某相鄰深基坑間水平對拉錨索支護設(shè)計與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2022-02-11 12:29
在城市用地越發(fā)緊張的今天,相鄰深基坑之間的相互影響及其支護問題不可避免,而水平對拉式錨索支護體系作為一種新型的支護方式應(yīng)用在相鄰深基坑工程中有其獨特的優(yōu)勢。本文以廣州市某相鄰深基坑為例,對水平對拉式錨索支護結(jié)構(gòu)進行了研究。首先對深基坑和水平對拉式錨索的研究現(xiàn)狀和特點進行了闡述,然后對水平對拉式錨索設(shè)計計算的相關(guān)理論進行了介紹,最后對工程實例進行了設(shè)計計算、數(shù)值模擬和對比分析。研究內(nèi)容如下:(1)通過對普通樁錨支護與水平對拉式錨索的對比分析,總結(jié)了水平對拉式錨索的特點和適用情況。(2)以作者階段性參與了的廣州某相鄰深基坑工程13-13剖面為例,運用理正軟件進行了水平對拉式錨索支護的設(shè)計計算,并對基坑的穩(wěn)定性和支護樁的嵌固深度進行了驗算。同時,布置了監(jiān)測方案,并事后收集了現(xiàn)場的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)。(3)運用Midas GTS NX軟件進行了數(shù)值模擬,設(shè)置單側(cè)開挖和雙側(cè)對稱開挖兩種方式,分析了每一步施工工況下的水平位移、豎向位移和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力。(4)將設(shè)計值、模擬值和監(jiān)測值進行對比分析,相互驗證,得出了設(shè)計方案合理可靠、模擬結(jié)果準(zhǔn)確的結(jié)論。(5)對相鄰深基坑對拉錨索支護施工的時序效應(yīng)進行了分析,論...
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通樁錨支護模型圖
第2章對拉式錨樁設(shè)計計算的相關(guān)理論簡介72.1.2水平對拉式錨索概述水平對拉式錨索是為應(yīng)對工程實踐中的相關(guān)問題,從而發(fā)展起來的一種新型的支護結(jié)構(gòu)體系,它的組成主要有錨索、護坡樁、圍檁等。它的支護原理是通過錨索水平貫穿支護坡體,在坡體兩側(cè)設(shè)置護坡樁和圍檁,通過兩端分別施加預(yù)應(yīng)力將錨索鎖定在圍檁上[28]。通過錨索對拉、施加主動拉力,使得兩側(cè)支護樁和圍檁有互相閉合的趨勢,從而限制了中間的土體變形和位移,保證了坡體的穩(wěn)定性。水平對拉式錨索不像普通的樁錨支護,其兩者的支護原理也截然不同。對拉錨無錨固段,全長自由張拉,錨索與土體之間不接觸,并不提供粘結(jié)力。對拉錨索在其全長的范圍內(nèi)設(shè)置套管,以防止其與土體或者注漿體直接接觸,在套管兩側(cè)設(shè)置封口裝置以防止注漿時漿液進入套管而妨礙預(yù)應(yīng)力張拉[2]。在對拉式錨索設(shè)計和施工中,防銹問題往往是影響支護工程壽命的一個關(guān)鍵問題。目前在工程應(yīng)用中,穿設(shè)鋼絞線前往往需要在鋼絞線外涂布黃油來防止銹蝕[28]。水平對拉式錨索的支護剖面如圖2-2所示。圖2-2水平對拉式錨索支護模型Fig.2-2Horizontalpairofanchorcablesupportmodel水平對拉式錨索,作為一種新型的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用到工程實踐中,相比于其它的支護結(jié)構(gòu),在某些特定的條件下有其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。其主要是應(yīng)用在有預(yù)留中間土體的條件下,用來確保中間土體的穩(wěn)定性。現(xiàn)將當(dāng)前主要的幾種應(yīng)用總結(jié)如下:(1)在相鄰基坑之間有限土體不開挖的條件下,應(yīng)用對拉錨索支護能取得良好的支護效果和經(jīng)濟效益。(2)在大型隧道眼鏡工法開挖時中間預(yù)留核心土的條件下,應(yīng)用對拉錨索,
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文8施工簡便,能充分保證核心土的穩(wěn)定性。(3)在道路橋臺或者填土路堤中,可利用對拉錨索來充分保證臺背填土和路堤填土的穩(wěn)定性。(4)當(dāng)某些存在有限土體而場地受限,采用內(nèi)支撐又影響施工的條件時,或者采用普通樁錨支護,有限土體又無法提供錨固力的條件下,可考慮采用對拉錨索支護。尤其是在相鄰深基坑支護中,采用對拉式錨索支護可取得良好效益。2.2土坡穩(wěn)定性分析理論在相鄰兩基坑開挖后,基坑之間形成坡體,工程上常采用極限平衡法對坡體的穩(wěn)定性進行分析[29]。極限平衡法分析的原理,是先假定坡體的破壞是沿著坡體內(nèi)的某一確定的滑動面滑動,然后根據(jù)靜力平衡條件進行分析,利用莫爾-庫倫破壞準(zhǔn)則[30]確定坡體沿假定滑動面破壞的幾率,即確定穩(wěn)定系數(shù)的大校通過系統(tǒng)的選取多個滑動面進行分析,確定穩(wěn)定系數(shù)最低的滑動面即為最危險的滑動面,從而確定坡體的穩(wěn)定系數(shù)[30]。通過研究計算,可推導(dǎo)出均質(zhì)黏性土坡的滑動面為對數(shù)螺旋線曲面,其形狀近似為圓弧形,所以在工程設(shè)計中通常假定土坡的滑動面為圓弧面。2.2.1整體圓弧滑動法1915年瑞典學(xué)者首先用圓弧滑動法對土坡的穩(wěn)定性進行了分析,在這之后,這種方法開始被廣泛的應(yīng)用起來。這種方法是假定某一圓弧滑動面,土坡體將沿該滑動面發(fā)生整體滑動破壞,并將滑動的土坡體視作剛體,通過靜力平衡分析,計算滑動坡體的下滑力矩MS和抗滑力矩MR,從而得到土體的穩(wěn)定系數(shù)[31]。其具體的分析過程如圖2-3所示。圖2-3整體滑動法模型Fig.2-3Overallslidingmethodmodel圖2-3表示的是均質(zhì)黏性土坡的整體滑動模型。圓弧AC為滑動面,O為圓
【參考文獻】:
期刊論文
[1]懸臂式抗滑樁樁間擋板土壓力的計算[J]. 路利民. 山西建筑. 2019(03)
[2]數(shù)值模擬實驗在巖土工程中的應(yīng)用與展望[J]. 彭巖巖,劉宇航,王天佐,杜偉,鄭質(zhì)彬. 紹興文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(02)
[3]基于Midas GTS NX軟件的基坑支護數(shù)值模擬研究[J]. 何明. 工程技術(shù)研究. 2017(10)
[4]關(guān)于《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》支擋結(jié)構(gòu)彈性支點法的討論[J]. 張有祥,周宏磊,李云耀. 工業(yè)建筑. 2017(08)
[5]極限平衡法在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 崔中良,張東方,姚艷領(lǐng). 中國錳業(yè). 2016(05)
[6]對彈性支點法的認識[J]. 鄭毅,施鑫竹. 有色金屬設(shè)計. 2016(03)
[7]數(shù)值模擬與極限平衡法相結(jié)合的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 鐘福生. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(01)
[8]對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考[J]. 牟俊杰. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(12)
[9]我國深基坑工程發(fā)展簡述[J]. 王東會,賈蒼琴,閻錫東. 工業(yè)建筑. 2014(S1)
[10]基坑開挖數(shù)值模擬中土體本構(gòu)模型的選取[J]. 宋廣,宋二祥. 工程力學(xué). 2014(05)
博士論文
[1]雙排樁支護結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析與現(xiàn)場試驗研究[D]. 李立軍.太原理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]廣州市某基坑雙排樁支護設(shè)計與數(shù)值模擬研究[D]. 李宏偉.河北工程大學(xué) 2019
[2]基于Midas/GTS有限元基坑土釘支護工作特性研究[D]. 周聲.長安大學(xué) 2018
[3]雙排樁支護結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的數(shù)值模擬研究[D]. 張健.安徽理工大學(xué) 2018
[4]雙排樁支護結(jié)構(gòu)理正軟件設(shè)計計算與有限元(MIDAS/GTS)模擬分析[D]. 劉小波.防災(zāi)科技學(xué)院 2016
[5]錨樁支護體系在深基坑工程中的應(yīng)用[D]. 趙龍.華北水利水電大學(xué) 2016
[6]相鄰深基坑對拉錨索支護結(jié)構(gòu)模型試驗及施工時序優(yōu)化研究[D]. 彭朋.重慶大學(xué) 2016
[7]深基坑雙排樁的受力性狀分析與工程應(yīng)用[D]. 楊小明.長江大學(xué) 2015
[8]基于彈性支點法的基坑排樁支護結(jié)構(gòu)計算模型及方法研究[D]. 連靜.西南交通大學(xué) 2014
[9]緩傾順層巖質(zhì)邊坡變形機制分析及防治措施研究[D]. 王文亞.重慶大學(xué) 2014
[10]基于MIDAS-GTS基坑支護三維數(shù)值模擬分析[D]. 趙中椋.遼寧師范大學(xué) 2014
本文編號:3620284
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通樁錨支護模型圖
第2章對拉式錨樁設(shè)計計算的相關(guān)理論簡介72.1.2水平對拉式錨索概述水平對拉式錨索是為應(yīng)對工程實踐中的相關(guān)問題,從而發(fā)展起來的一種新型的支護結(jié)構(gòu)體系,它的組成主要有錨索、護坡樁、圍檁等。它的支護原理是通過錨索水平貫穿支護坡體,在坡體兩側(cè)設(shè)置護坡樁和圍檁,通過兩端分別施加預(yù)應(yīng)力將錨索鎖定在圍檁上[28]。通過錨索對拉、施加主動拉力,使得兩側(cè)支護樁和圍檁有互相閉合的趨勢,從而限制了中間的土體變形和位移,保證了坡體的穩(wěn)定性。水平對拉式錨索不像普通的樁錨支護,其兩者的支護原理也截然不同。對拉錨無錨固段,全長自由張拉,錨索與土體之間不接觸,并不提供粘結(jié)力。對拉錨索在其全長的范圍內(nèi)設(shè)置套管,以防止其與土體或者注漿體直接接觸,在套管兩側(cè)設(shè)置封口裝置以防止注漿時漿液進入套管而妨礙預(yù)應(yīng)力張拉[2]。在對拉式錨索設(shè)計和施工中,防銹問題往往是影響支護工程壽命的一個關(guān)鍵問題。目前在工程應(yīng)用中,穿設(shè)鋼絞線前往往需要在鋼絞線外涂布黃油來防止銹蝕[28]。水平對拉式錨索的支護剖面如圖2-2所示。圖2-2水平對拉式錨索支護模型Fig.2-2Horizontalpairofanchorcablesupportmodel水平對拉式錨索,作為一種新型的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用到工程實踐中,相比于其它的支護結(jié)構(gòu),在某些特定的條件下有其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。其主要是應(yīng)用在有預(yù)留中間土體的條件下,用來確保中間土體的穩(wěn)定性。現(xiàn)將當(dāng)前主要的幾種應(yīng)用總結(jié)如下:(1)在相鄰基坑之間有限土體不開挖的條件下,應(yīng)用對拉錨索支護能取得良好的支護效果和經(jīng)濟效益。(2)在大型隧道眼鏡工法開挖時中間預(yù)留核心土的條件下,應(yīng)用對拉錨索,
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文8施工簡便,能充分保證核心土的穩(wěn)定性。(3)在道路橋臺或者填土路堤中,可利用對拉錨索來充分保證臺背填土和路堤填土的穩(wěn)定性。(4)當(dāng)某些存在有限土體而場地受限,采用內(nèi)支撐又影響施工的條件時,或者采用普通樁錨支護,有限土體又無法提供錨固力的條件下,可考慮采用對拉錨索支護。尤其是在相鄰深基坑支護中,采用對拉式錨索支護可取得良好效益。2.2土坡穩(wěn)定性分析理論在相鄰兩基坑開挖后,基坑之間形成坡體,工程上常采用極限平衡法對坡體的穩(wěn)定性進行分析[29]。極限平衡法分析的原理,是先假定坡體的破壞是沿著坡體內(nèi)的某一確定的滑動面滑動,然后根據(jù)靜力平衡條件進行分析,利用莫爾-庫倫破壞準(zhǔn)則[30]確定坡體沿假定滑動面破壞的幾率,即確定穩(wěn)定系數(shù)的大校通過系統(tǒng)的選取多個滑動面進行分析,確定穩(wěn)定系數(shù)最低的滑動面即為最危險的滑動面,從而確定坡體的穩(wěn)定系數(shù)[30]。通過研究計算,可推導(dǎo)出均質(zhì)黏性土坡的滑動面為對數(shù)螺旋線曲面,其形狀近似為圓弧形,所以在工程設(shè)計中通常假定土坡的滑動面為圓弧面。2.2.1整體圓弧滑動法1915年瑞典學(xué)者首先用圓弧滑動法對土坡的穩(wěn)定性進行了分析,在這之后,這種方法開始被廣泛的應(yīng)用起來。這種方法是假定某一圓弧滑動面,土坡體將沿該滑動面發(fā)生整體滑動破壞,并將滑動的土坡體視作剛體,通過靜力平衡分析,計算滑動坡體的下滑力矩MS和抗滑力矩MR,從而得到土體的穩(wěn)定系數(shù)[31]。其具體的分析過程如圖2-3所示。圖2-3整體滑動法模型Fig.2-3Overallslidingmethodmodel圖2-3表示的是均質(zhì)黏性土坡的整體滑動模型。圓弧AC為滑動面,O為圓
【參考文獻】:
期刊論文
[1]懸臂式抗滑樁樁間擋板土壓力的計算[J]. 路利民. 山西建筑. 2019(03)
[2]數(shù)值模擬實驗在巖土工程中的應(yīng)用與展望[J]. 彭巖巖,劉宇航,王天佐,杜偉,鄭質(zhì)彬. 紹興文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(02)
[3]基于Midas GTS NX軟件的基坑支護數(shù)值模擬研究[J]. 何明. 工程技術(shù)研究. 2017(10)
[4]關(guān)于《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》支擋結(jié)構(gòu)彈性支點法的討論[J]. 張有祥,周宏磊,李云耀. 工業(yè)建筑. 2017(08)
[5]極限平衡法在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 崔中良,張東方,姚艷領(lǐng). 中國錳業(yè). 2016(05)
[6]對彈性支點法的認識[J]. 鄭毅,施鑫竹. 有色金屬設(shè)計. 2016(03)
[7]數(shù)值模擬與極限平衡法相結(jié)合的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 鐘福生. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(01)
[8]對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考[J]. 牟俊杰. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(12)
[9]我國深基坑工程發(fā)展簡述[J]. 王東會,賈蒼琴,閻錫東. 工業(yè)建筑. 2014(S1)
[10]基坑開挖數(shù)值模擬中土體本構(gòu)模型的選取[J]. 宋廣,宋二祥. 工程力學(xué). 2014(05)
博士論文
[1]雙排樁支護結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析與現(xiàn)場試驗研究[D]. 李立軍.太原理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]廣州市某基坑雙排樁支護設(shè)計與數(shù)值模擬研究[D]. 李宏偉.河北工程大學(xué) 2019
[2]基于Midas/GTS有限元基坑土釘支護工作特性研究[D]. 周聲.長安大學(xué) 2018
[3]雙排樁支護結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的數(shù)值模擬研究[D]. 張健.安徽理工大學(xué) 2018
[4]雙排樁支護結(jié)構(gòu)理正軟件設(shè)計計算與有限元(MIDAS/GTS)模擬分析[D]. 劉小波.防災(zāi)科技學(xué)院 2016
[5]錨樁支護體系在深基坑工程中的應(yīng)用[D]. 趙龍.華北水利水電大學(xué) 2016
[6]相鄰深基坑對拉錨索支護結(jié)構(gòu)模型試驗及施工時序優(yōu)化研究[D]. 彭朋.重慶大學(xué) 2016
[7]深基坑雙排樁的受力性狀分析與工程應(yīng)用[D]. 楊小明.長江大學(xué) 2015
[8]基于彈性支點法的基坑排樁支護結(jié)構(gòu)計算模型及方法研究[D]. 連靜.西南交通大學(xué) 2014
[9]緩傾順層巖質(zhì)邊坡變形機制分析及防治措施研究[D]. 王文亞.重慶大學(xué) 2014
[10]基于MIDAS-GTS基坑支護三維數(shù)值模擬分析[D]. 趙中椋.遼寧師范大學(xué) 2014
本文編號:3620284
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