复合式土钉墙的稳定性及作用机理研究

论文摘要

随着城市建设的高速发展,高层、超高层建筑项目日益增多,由于建筑结构及使用功能上的要求,相应的深基坑工程也具有更深、更大、更复杂的特点,复合式土钉墙作为近年来一种新式的挡土结构,目前已经得到较为广泛的应用,并取得了良好的经济效益和社会效益,然而对复合式土钉墙在实践中的稳定性及其作用机理理论研究却落后于工程实践许多,设计主要依靠经验进行。本文在前人对土钉及复合式土钉墙研究的基础上,对复合式土钉墙的稳定性及作用机理进行了较为深入的研究,主要进行的研究内容和工作包括:系统论述了复合式土钉墙的组成、构造形式,同时开展对复合式土钉墙主要构造形式的工程特性以及复合式土钉墙的施工方法和工艺特点进行分析研究。开展复合式土钉墙的破坏形式研究,对复合式土钉墙的稳定性进行了分析验算。探讨复合式土钉墙的作用机理以及复合式土钉墙受力变形的影响因素。开展工程实例应用研究,以确定复合式土钉墙在西安地区的设计及稳定性分析参数。

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1 绪论

1.1 土钉支护技术概述

1.1.1 土钉墙与加筋土墙的比较

1.1.2 土钉与锚杆的比较

1.2 土钉支护技术在国内外研究现状

1.2.1 试验研究

1.2.2 理论研究

1.3 本文的主要研究内容

2 复合式土钉墙的基本构造和施工工艺

2.1 复合式土钉墙的基本构造

2.1.1 复合式土钉墙的组成部分

2.1.2 复合式土钉墙的构造形式及其特点

2.2 复合式土钉墙的施工工艺

2.2.1 超前辅助支护

2.2.2 工作面开挖

2.2.3 土钉施工

2.2.4 挂网喷射混凝土

2.2.5 排水系统

3 复合土钉墙的稳定性分析

3.1 复合式土钉墙的破坏类型

3.1.1 搅拌桩破坏

3.1.2 体外破坏

3.1.3 体内破坏

3.1.4 喷射混凝土面层破坏

3.2 搅拌桩的稳定性验算

3.2.1 抗渗流验算

3.2.2 抗隆起稳定性验算

3.3 体外破坏稳定性验算

3.3.1 墙体的计算宽度和高度

3.3.2 挡土墙土压力的确定

3.3.3 抗滑移验算

3.3.4 抗倾覆验算

3.3.5 地基承载力验算

3.3.6 整体稳定性验算

3.4 体内稳定性验算和面层验算

3.4.1 土钉墙的体内破坏机理

3.4.2 体内破坏分析

3.5 土钉的长度与整体稳定性

3.5.1 土钉的受力

3.5.2 整体稳定性分析

4 复合土钉墙的作用机理

4.1 注浆土钉对周围土体的固化改性及补强作用

4.2 复合式土钉墙组成要素的结构作用

4.3 土拱的形成机理

4.4 土钉各项参数对土钉支护的影响

4.4.1 土钉长度对土钉支护的影响

4.4.2 土钉密度对土钉支护的影响

4.4.3 土钉倾角对土钉支护的影响

4.4.4 土钉长度布置方式对土钉支护的影响

5 工程实例计算与监测数据分析

5.1 工程概况

5.2 支护方案设计

5.3 土钉拉拔试验

5.4 变形分析

6 结论

致谢

参考文献

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