深基坑土钉支护加固机理与受力分析分析

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2、师)签名：靠乞≥签字日期．·7“。学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电学院可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数拥席提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)学位论文作者签名：玉I捻雷L签字日期：伽。7．‘习导师签名：翥之^≥签字日期：。7．‘．Ip绪论1．1选题的依据及意义1．绪论随着我国国民经济及城

3、市建设的飞速发展，高层建筑日益增多，建筑规模不断扩大，由此带来的施工难度是前所未有的。因此深基坑支护工程经常发生严重事故，造成重大的经济损失和不良的社会影响，这给深基坑的开挖支护技术提出了新的问题和挑战。目前，基坑工程已成为岩土工程的热点问题，支护技术也成为亟待解决的难点问题。进入九十年代以来，由于基坑较深，坑边建筑物及地下市政设施较近，以前常用的放坡开挖或悬臂式支护这些传统技术已难以满足设计施工的需要。虽然地下连续墙支护或排桩支护安全可靠，但工程造价较高，因此深基坑开挖与支护技术引起了各方面的广泛

4、重视。到了1994年以后，出现了土钉和土钉墙加预应力锚索综合支护技术，土钉支护新技术的出现为深基坑开挖带来巨大的经济效益和社会效益．因为它不需要单独的施工工期，可以与挖土同步进行，而且单位造价低，技术上安全可靠。所以土钉支护迅速流行起来，已经在全国广泛开始使用【l。J。由于各种复杂的原因，近年来各地陆续发生了多起深基坑倒塌事故，既拖延了工期，又增加了造价，甚至严重影响了工程的质量。其存在的主要问题有。“1：支护结构变形及其稳定性、基坑整体稳定及坑底隆起和地面变形(及环境问题)，事故的发生也主要由这三

5、方面所引起。表现形式主要有：(1)支护体系崩溃，坑壁大面积滑坡：(2)支护结构严重倾斜，水平位移过大：(3)支护结构和被支护土体己达到破坏极限状态；(4)土钉抗拉拔失效等。其中支护结构的变形与稳定性对工程的安全影响最直接，事故发生率也最高，通过近年来对国内倒塌或出现较大事故的多个深基坑工程的实例分析，直接因支护结构产生较大变形和土钉失效的工程实例达26．1％。所以深基坑工程是一个高难度的岩土工程技术课题，还有许多问题急需解决，这些问题的解决不仅需要进行深刻的理论分析，而且也需要利用合理的力学模型从各

6、个方面进行计算分析，并结合现场测试数据，才能得出正确的结论。因此，如何正确反映在深基坑开挖土钉支护过程中基坑边坡的变形和土钉的受力，进一步清楚的认识钉土之间的相互作用，仍然是目前深基坑开挖研究中的首要问题。华北水利水电学院工学硕上论文1．2土钉支护的概念及特点I．I．I土钉支护的概念土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，己在我国得到迅速推广和应用。在基坑开挖中，土钉支护现己成为继桩、墙、撑、锚支护技术之后又一项较为成熟的支护技术【习。土钉支护技术是一种很有

7、前途的深基坑边坡支护方法，愈来愈受到重视，1998年建设部颁布了调整修改后的“建筑业10项新技术”，它作为基坑支护技术的一个重要分项也被列入其中[61。土钉(siolnailing)支护技术是20世纪70年代发展起来的一种支护技术【刀。该方法是先以一定倾角成孑L，然后将钢筋置入孔内，在孔内注浆形成土钉体，随后在坡面挂钢筋网，并与土钉连接，最后在坡面喷射混凝土。土钉体与周围的土体紧密结合，并依靠接触界面上的粘结力或摩擦力，与周围的土体形成复合土体，通过提高土体的力学强度及土体在变形时土钉提供给土体的抗

8、拔力达到支护目的。由于土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来完成的，因此也被国内岩土工程界称为砂浆锚杆或锚钉支护，在国外又被称为原位加筋横向支撑系统(Insituearthreinforcement)【s】。由于这样的结构类似于加筋土挡土墙，因此常称由加固土体、土钉、面层所组成的结构为土钉墙，并有人认为土钉支护原理和重力式挡土墙相同。土钉墙的施工是一种由上到下分步修建的过程，其步骤为：(如图1．1所示)零丝jj蟊耋瓤氯———弋蕊≥。。，一k叫芝j。。。1一开挖；2一钻孔．置