基于能量原理的预应力锚杆复合土钉支护体系的应力分析北大核心

基于能量原理建立预应力锚杆复合土钉支护体系的简化力学模型,分别对土体、土钉、锚杆应力—应变规律进行了分析。首先,对于土体,主要考虑基坑开挖产生的塑性变形,包括体应变与剪应变;其次,对于土钉,根据潜在滑移面界定的主动区与被动区,由剪应力及相对位移分别求解能量方程;再次,对于锚杆,在介绍承载机理与侧阻力计算模型的基础上,推导了锚固体单元的能量方程;最后,考虑土钉与锚杆的相互作用,假定预应力的影响范围,估算了预应力水平分力及竖向分力对滑移面任一点土体产生的附加应力。研究结果可以为该类工程设计提供较好的理论依据。     

基于简化模型的预应力锚杆复合土钉支护体系能量方程的建立

针对预应力锚杆复合土钉支护体系,讨论了极限平衡法及有限元法的局限性,提出运用能量方程评价体系稳定性的新思路。首先,基于合理假定将复合支护体系简化为作用于增强体的单一的预应力锚杆柔性支护,并建立简化力学模型;然后,根据虚功原理对土钉支护的加固机理进行分析,提出类黏聚力的概念;最后,推导出增强土体及预应力锚杆的能量方程。提出的方法对于推进预应力锚杆复合土钉支护体系的稳定性分析有着一定的借鉴意义。     

改进的杆系有限元法在预应力锚杆复合土钉支护中的应用

为合理计算分层支护结构的内力及位移,以预应力锚杆复合土钉墙为研究对象,考虑分步开挖的施工过程及预应力施加对支护结构内力及变形的影响,将规范中的杆系有限元法进行改进,使其适用于柔性结构,提出一个考虑结构与土体相互作用的土压力计算模型,并编写了计算程序。将计算结果与工程实测数据进行了对比,证明采用该方法计算柔性支护的水平位移及构件轴力较为合理。     

土钉与预应力锚索复合支护技术的应用

采用土钉喷锚与预应力锚索相结合的支护技术，特别适用于施工空间狭小的场地。它成功地保证了新建筑物基坑施工的边坡稳定，同时又保证了紧邻建筑物的安全。     

预应力锚杆柔性支护体系中锚杆的变形

锚杆的总变形主要由锚杆自由段的弹性变形、锚固体的弹性变形、锚固体与土体间的切向位移、锚杆钢筋与锚固体之间的切向位移组成。引入锚杆预应力损失剩余系数的概念,推导出锚杆变形的计算公式;进一步依据基坑或边坡坡面水平位移与锚杆变形协调的原则,给出锚杆预应力的确定方法。工程算例分析表明:在锚杆变形中,锚杆自由段的弹性变形量最大;从上至下锚杆的预应力逐渐变大,锚杆允许变形越小所需的预应力越大;锚杆变形随着锚杆预应力、锚杆锚固段长度、土体界面摩阻力的增加而减小,随着锚杆自由段长度的增加而增加,但不受锚固体直径的影响。建议在实际工程中:根据不同的土质情况,通过调整预应力的大小控制锚杆变形;综合考虑承载力、稳定性和变形控制的要求,合理确定锚杆自由段和锚固段的长度;锚杆锚固体的直径取130~150mm。     

复合支护体系中土钉的受力特点

结合郑州一基坑工程项目,利用分布式光纤应变传感技术监测基坑开挖过程中及开挖后排桩预应力锚杆复合土钉支护体系中土钉的轴力。在试验基础上,利用ABAQUS有限元分析软件建立排桩预应力锚杆复合土钉支护体系的三维基坑开挖模型,研究土钉在复合支护体系中的作用。结果表明,这种复合支护体系中土钉和预应力锚杆能很好地协同工作,充分发挥二者锚固和支护的作用。排桩能有效降低土钉的轴力,显著改善预应力锚杆复合土钉支护结构的整体受力状态。     

土钉支护的极限平衡分析

在极限平衡理论的基础上，考虑了土钉支护的两种失稳情形，提出一种能自动搜索最危险滑移面的智能方法，并汇编了相应的计算机程序．经验证，分析结果更趋实际。     

土钉支护的极限平衡分析

在极限平衡理论的基础上，考虑了土钉支护的两种失稳情形，提出一种能自动搜索最危险滑移面的智能方法，并汇编了相应的计算机程序．经验证，分析结果更趋实际．     

水泥搅拌桩复合土钉基坑支护应用

介绍了土钉和水泥搅拌桩组合支护在软土地基基坑工程中的应用,阐述了其设计计算方法.通过对基坑模型的分析,从局部抗拉验算和内部稳定性验算2个方面,揭示出水泥搅拌桩复合土钉基坑支护的受力机理,总结了此种支护在结构稳定性等方面的优点.     

基坑工程土钉与锚杆联合支护的设计与施工

结合某商住楼深基坑工程设计与施工的实际情况，介绍了基坑工程采用的土钉墙与锚杆相结合的新支护模式的设计方案，基坑降水及锚杆、土钉墙施工和保护架的设置。针对施工过程中出现的坍塌问题，采取了有效的加固措施，取得理想效果。     

复合土钉支护的面层设计方法与应用

面层是复合土钉支护系统中重要的组成部分,且承受边坡水土压力、土钉拉力等荷载是施工中面层设计的必要环节。在大部分的复合土钉支护工程设计与施工过程中,仅对土钉直径、间距及长度进行设计计算,对支护面层直接按照常规厚度进行采取,对支护的设计方案的工程费用带来不必要的浪费。根据弹性梁理论推导出支护面层的设计方法并通过实例对面层进行了强度验算和设计。     

复合土钉支护侧土压力合理分布模式及其工程应用

在分析复合土钉支护侧土压力分布模式及相关国内外著名实测结果的基础上,考虑基坑底面受开挖影响的深度,提出一种新型的侧土压分布改进模式,即“五边形”模型,并将此模型应用于某水泥搅拌桩复合土钉支护工程中。计算结果表明,所提出的“五边形”侧土压力分布模式与实测结果相符合,与现有的侧土压力分布模式相比更加合理,对复合土钉支护结构的整体设计、稳定性分析、工程造价预算等具有指导意义和应用价值。     

复合土钉支护在软土区基坑围护中的应用

论述南京地铁1号线奥体中心站情况,基坑深度9～11m,基坑地质条件为软弱淤泥质土层、砂性土层,地下水极其丰富,采用复合型土钉进行支护.工程的成功实施,取得了一定的经验和很好的经济效果,为类似工程提供可资借鉴的经验.     

止水型复合土钉墙在基坑支护中的应用

止水型的复合土钉墙技术，较好地解决了地下水位较浅时，由于基坑降低地下水引起的地面沉降、道路开裂而造成环境破坏的问题。以郑州某基地工程为例，对此项技术的结构形式、设计计算方法以及变形控制进行了分析，为止水型复合土钉墙的优化设计和施工提供了重要依据。     

预应力锚杆在北京地铁深基坑支护中的应用

深基坑支护方案的选取必须对其可靠性、安全性、经济性和实现的难易程度进行综合考虑。以北京地铁十号线某铺轨基地预留段深基坑支护为例，对预应力锚杆支护从设计到施工过程以及荷载试验作了详细介绍。变形监测结果显示，在预应力锚杆作用下，基坑围护桩的应力分布明显优于横撑支护。     

软土地层中的复合型土钉支护

针对软土地层特点 ,结合典型工程实例 ,介绍复合型土钉支护的设计计算模式 ,总结了与软土地层相适应的施工工艺 ,并根据软土中复合型土钉墙的应用情况 ,对其应用前景进行了分析。     

土钉支护深基坑工程的施工监测及事故分析

近年来，随着深基坑支护工程逐渐增多，随之出现了不少支护工程事故。文章介绍某高层建筑采用土钉支护深基坑工程的施工监测、事故原因分析及防止事故发生的对策。     

土钉墙支护设汁与施工

土钉墙支护是原位土体通过土钉的加强,在坡面上喷射混凝土,形成一个土体加固区带,以此来抵御加固区带外的土压力和其他作用力,从而使开挖边坡稳定,广泛地应用于基坑支护工程中.本文以工程实例,钟对土钉支护技术特点,从设计、施工入手,探讨土钉墙支护体系理论在工程中的应用.     

锚杆在隧道初期支护体系中的作用机理分析

通过理论分析对锚杆在围岩和隧道初期支护体系中的作用机理进行探讨,运用数值模拟的方法对Ⅲ～Ⅴ级围岩中考虑锚杆作用后初期支护的受力响应规律进行分析总结。结果表明,在Ⅲ级围岩(浅埋段)、Ⅳ级围岩中,锚杆对初期支护受力的改善作用较为突出,对于Ⅴ级围岩,由于其坍落拱范围远远大于拱部锚杆及周边岩体形成的组合拱结构,拱部锚杆的作用微乎其微,而边墙锚杆能有效改善初期支护受力状况,且利于稳固钢架。因此,边墙锚杆的设置显得更有必要。最后,对现行衬砌通用图的设计参数提出了建议。Ⅲ级围岩(浅埋段)和Ⅳ级围岩深埋工况安全系数较大,建议适当优化设计参数;Ⅴ级围岩工况的围岩压力小于Ⅳ级围岩(浅埋段),而初期支护设计参数却强于Ⅳ级围岩(浅埋段),建议优化Ⅴ级围岩初期支护参数,使各级围岩初期支护的安全度较为一致。