土钉墙基坑支护优化设计的一些问题研究

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土钉墙技术,它是在锚杆技术和加筋土技术的基础上发展演变而来的,是一种在原状土里面施加钢筋,然后与周围的岩土体相互影响和作用的支护技术。与一般挡土墙被动约束机制相比,它是用一种主动约束作用对岩土体进行加固,很大程度上弥补了岩土体自身强度的缺乏。多个世纪来,中外学者纷纷对土钉墙支护的作用机理、稳定性分析以及土钉的受力规律进行了研究,但是目前关于该支护方式的设计,设计者却往往是结合该地区地层特点并且凭经验对土钉进行设计。由于没有统一的标准,导致如今的设计方案中大致呈现两种类型:第一种方案上部土钉长下部土钉短,第二种方案上部土钉较短,下部土钉稍长。本文通过阅读大量的相关文献,了解了目前基坑的特点和常见的基坑支护形式,以及各自不同的适用条件。同时结合天地源丹轩坊B区一期基坑工程实例,分析了土钉墙支护是其最优的支护设计方案。并且,针对此工程,按照规范设计了两种土钉支护方案,均通过了理正深基坑软件的验算。传统的极限平衡分析方法不能得出支护结构实际工作的受力状态,而有限元分析方法不仅能模拟基坑的开挖与支护,更能计算出土钉墙中的土钉内力以及基坑坡顶水平的位移。因此,采用了MIDAS/GTS有限元软件对两种支护方案进行模拟,并且在模拟过程中对坑顶的水平位移和土钉轴力的变化进行观察,总结了土钉内力的变化规律,并且设计了一种优化方案,对实际工程有一定的指导意义。本文还选取了影响土钉墙内部整体稳定性的土钉布置参数和地层参数:土钉长度、土钉倾角、土钉直径以及土钉布置的水平、垂直间距、、c和来进行分析,利用理正深基坑软件对基坑边坡进行稳定性验算,得出了参数的影响规律。
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