新型浆囊袋土钉技术及工作机理研究

论文摘要

土钉支护具有施工设备轻便,操作方法简单,施工速度快、材料用量少、成本低等的优点,在基坑工程中得到了广泛的应用。但在软土地基中,由于软粘土自身强度较低,常规土钉施工时注浆可控性差,土钉抗拔力小,施工质量难以保证等原因,因此大大限制了其使用范围。另外,土钉末端往往超出用地红线以外,成为今后临近地下管线或建筑物施工的地下障碍物。如果能将土钉回收并进行反复利用,也可以节约大量材料,降低工程造价,取得很好的经济效益。论文主要开展以下几个方面的工作：1.研究了浆囊袋注浆扩孔土钉新技术。采用该工艺施工的土钉抗拔力高、施工质量易控制,特别适合于在软土地基中使用。2.研究了新型可回收土钉新技术,达到了提高抗拔力和注浆可控性,并回收筋材的目的。3.开展浆囊袋注浆土钉和可回收土钉的现场抗拔试验及其承载特性研究,并提出了二种新型土钉的极限抗力计算方法。经与实测值比较,计算值与实测值吻合较好,且偏于安全。4.应用ABAQUS有限元软件分别建立拉力型土钉、压力型土钉、拉压分散型土钉的三维有限元分析模型,通过对算例的数值模拟结果来研究荷载的传递规律,并分析了荷载水平、注浆体长度、注浆体直径、土体参数等因素对土钉应力分布的影响。

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致谢

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 前言

1.2 土钉支护的技术简介及在软土地基中存在的问题

1.2.1 土钉支护技术简介

1.2.2 土钉支护在软土地基中存在的问题

1.3 新型锚固技术研究现状

1.3.1 压力分散型锚固体系的研究现状

1.3.2 拉压分散型锚固体系的研究现状

1.3.3 可回收锚杆的研究现状

1.4 本文主要工作

第2章浆囊袋注浆土钉施工技术研究

2.1 前言

2.2 工艺特点

2.3 工艺原理

2.4 施工工艺流程及操作要点

2.4.1 施工工艺流程

2.4.2 操作要点

2.5 材料与设备

2.5.1 材料

2.5.2 设备

2.6 质量控制

第3章新型可回收式土钉施工技术研究

3.1 前言

3.2 工艺特点

3.3 工艺原理

3.3.1 压力型土钉

3.3.2 拉压分散型土钉

3.4 施工工艺流程及操作要点

3.4.1 施工工艺流程

3.4.2 操作要点

3.5 材料与设备

3.6 质量控制

第4章浆囊袋注浆土钉承载特性研究

4.1 前言

4.2 浆囊袋注浆土钉极限承载力试验研究

4.2.1 现场试验一:杭州西湖区协安上郡基坑工程

4.2.2 现场试验二:宁波某基坑工程

4.3 浆囊袋注浆土钉极限抗力计算方法

4.4 计算值与实测值对比分析

4.5 小结

第5章新型可回收式土钉承载特性研究

5.1 前言

5.2 新型可回收土钉承载机理

5.3 新型可回收土钉极限承载力试验研究

5.3.1 试验概况

5.3.2 主要试验结果

5.4 新型可回收土钉极限抗力计算方法

5.4.1 压力型可回收土钉极限抗力计算方法

5.4.2 拉压分散型可回收土钉极限抗力计算方法

5.5 计算值与实测值对比分析

5.6 小结

第6章拉力型土钉有限元分析

6.1 有限元模型建立

6.1.1 基本假定

6.1.2 边界条件

6.1.3 计算参数

6.1.4 单元选取

6.1.5 接触条件

6.1.6 网格划分

6.2 拉力型土钉算例计算结果分析

6.3 拉力型土钉应力分布影响因素分析

6.3.1 荷载作用水平对应力分布的影响

6.3.2 不同锚固段长度对应力分布的影响

6.3.3 不同注浆体直径对应力分布的影响

6.3.4 土体参数对应力分布的影响

6.4 小结

第7章压力型土钉有限元分析

7.1 有限元模型建立

7.2 压力型土钉算例计算结果分析

7.3 压力型土钉应力分布影响因素分析

7.3.1 荷载作用水平对应力分布的影响

7.3.2 不同注浆体长度对应力分布的影响

7.3.3 不同注浆体直径对应力分布的影响

7.3.4 土体参数对应力分布的影响

7.4 小结

第8章拉压分散型土钉有限元分析

8.1 有限元模型建立

8.2 拉压分散型土钉算例计算结果分析

8.3 拉压分散型土钉应力分布影响因素分析

8.3.1 荷载作用水平对应力分布的影响

8.3.2 不同注浆体长度对应力分布的影响

8.3.3 不同注浆体直径对应力分布的影响

8.3.4 承载头作用不同位置对应力分布的影响

8.3.5 土体参数对应力分布的影响

8.4 小结

第9章结论与建议

9.1 本文主要结论

9.2 展进一步工作的建议

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间所取得的科研成果

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