有限土体土压力作用下土钉支护计算方法研究

论文摘要

随着我国国民经济的迅速发展，城市建设不断向前推进。由于城市用地紧张，城市开发建设过程中，建筑物之间的距离常常比较小，土体与支护结构的作用越来越复杂，不仅要保证自身的稳定性，还要保证临近建筑物和设施的安全。传统的朗肯土压力理论和库伦土压力理论是在半无限土体的条件下推导出来的。现在城市建设当中，不满足朗肯或者库伦土压力理论条件的实际工程越来越多。很多情况下，开挖基坑与周围邻近建筑物的距离不是很大，不能满足半无限土体的条件，因此，在基坑设计中直接应用朗肯或者库伦土压力理论进行土压力计算，会有较大误差。并且，现在基坑的开挖和土钉支护，不是瞬间完成的，而是需要一个过程，分步开挖、逐层推进。这些条件导致了直接将朗肯和库伦土压力理论应用到土钉支护中会产生较大误差。本文着重对基坑开挖中，对作用在支护结构上的有限土体土压力采用极限平衡法进行分析，并结合土钉支护中分步开挖，分步支护，先开挖后支护的特点，对有限土体的土钉支护进行分析。通过分析计算，无粘性土的土压力强度随着基坑与邻近建筑物之间距离的增大而增大，最终趋近于朗肯土压力；粘性土的土压力强度随着基坑与邻近建筑物之间距离的增大而增大，最终趋近于朗肯土压力，但并不是始终小于朗肯土压力。破坏面的倾角不再是一个常数，而是随着基坑深度和基坑与邻近建筑物的距离而变化。土钉支护的稳定性随着基坑与邻近建筑物之间距离的不同而变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 土钉支护概述
• 1.2.1 土钉支护概念
• 1.2.2 土钉支护应用范围
• 1.2.3 土钉支护结构的优缺点
• 1.2.4 土钉支护与锚杆支护结构的比较
• 1.2.5 土钉支护与加筋土挡墙的比较
• 1.2.6 土钉支护结构的设计内容
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 试验研究
• 1.3.2 理论研究
• 1.4 土压力
• 1.4.1 土压力概念
• 1.4.2 Terzaghi-Peck 表观土压力
• 1.4.3 有限土体土压力介绍
• 1.4.4 增量法概述
• 1.4.5 土钉的简化增量计算
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 有限土体土压力与土钉受力分担
• 2.1 无粘性土的有限土体土压力分析
• 2.2 粘性土的有限土体土压力计算
• 2.3 考虑土层状况的土压力分担方式
• 第3章 有限土体与半无限土体计算分析比较
• 3.1 有限与无限无粘性土计算比较
• 3.1.1 土压力分布
• 3.1.2 计算隔离体比较
• 3.2 有限与无限粘性土计算比较
• 3.2.1 计算隔离体分析
• 3.2.2 土压力分布
• 3.3 本文计算方法与北京基坑规范计算比较
• 3.3.1 北京建筑基坑支护技术规程土压力计算
• 3.3.2 土压力计算方法比较
• 第4章 有限土体中土钉支护分析
• 4.1 不同计算方法的比较
• 4.2 工程实例计算
• 4.3 不同宽度下土钉力的比较
• 4.4 不同宽度下土钉支护的稳定性比较
• 第5章 结语
• 5.1 论文主要工作及主要结论
• 5.2 存在问题及展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果