浅谈水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的研究

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1、华南理工大学硕士学位论文水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的研究姓名：阮伟光申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：莫海鸿;方小丹20050501摘要较多建筑物的基坑开挖深度集中在5～9m范围，对基坑支护结构要求占用场地小、变形小、造价低、工期短，在对地下水有要求的场地，具有较好的抗渗性，工程上广泛使用各种支护结构均难以完全胜任。在查阅大量文献和借鉴前人研究成果的基础上，根据软土中深基坑工程的特点及困难，本论文针对性地提出了一种全新的基坑支护结构一一水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体。该支护结构具有良好的工作性能、造价低廉、施工简易。本论文通过研究水泥土挡墙加钻孔灌注

2、桩组合体的工作机理，从荷载和结构两方面完整地对其进行分析和讨论。本论文采用极限分析上限法，假定土体破坏时符合对数夹层破坏机构，推导了主动和被动情况下的土压力系数计算公式。通过与部分已知解的对比证明了本方法的正确性。利用编写的士压力及土压力系数计算程序，分析影响土压力的因素，指出滑裂面的形状是决定土压力大小的最根本原因，在计算被动土压力时，墙土之间的摩擦不容忽视。稳定性系数是系统在极限状态下能提供的抗力和此时实际荷载之比，本论文严格遵循这一观点，按绕实际转动中心进行了水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的抗倾覆稳定性的分析，推导了相应的计算公式。抗滑移稳定性验算时考虑

3、了灌注桩的侧向极限承载力。整体稳定性验算考虑了灌注桩能提供的抗滑力矩，提出了寻找最危险滑动圆弧的方法，该方法能快速、准确地计算边坡和基坑的整体稳定性。水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的抗倾覆性能，抗滑移和整体稳定性因灌注桩的存在而得到改善。本论文把灌注桩模拟成水泥土挡墙的弹性支座，把水泥土挡墙看作刚体，通过分析水泥土挡墙的平衡，求出水泥土挡墙加钻孑L灌注桩组合体在正常使用状态下的位移，并分析影响组合体位移的主要因素。分析表明，水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的嵌固深度宜取D*0．5H，灌注桩的长度宜按稳定性确定。假定灌注桩为轴心受力构件，以平截面假定为基础，本论文推

4、导了水泥土挡墙加钻孑L灌注桩组合体的正截面承载力计算公式。通过常规水泥土挡墙和水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体的简单对比说明，在基坑深度相同的情况下，水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体所需厚度约为常规水泥土挡墙的一半，同时具有更好的稳定性和更小的变形。关键宇：水泥土挡墙加钻孔灌注桩组合体，土压力，极限分析上限法，稳定性验算，变形，内力华南理工大学硕士学位论文ABSTRACTTheexcavationdeptismostiYilqrangeof5mto9m．LittIeconstructsite，smalldeforming，10wmanufacturingcost，i

5、mpermeabilityarerequired．Notallsupportingsystemsmeeta11thedemands．Thecement—soilwallandboredpilecompositestructure，whichisanewkindofcompositestructureisproposed．Thecement—sollwallandboredpilecomposirestructurehasahighlevelofworkingperformance，lowmanufacturingcostandeasytobeconstruc

6、ted．Basingontheoperatingprincipleofthecement—sollwallandboredpilecomposirestructure，theanalysisanddiscussionareseparatedtotwoparts，whichare10adsandstructure．Theearthpressureapproachusedisbaseonrotationallog～spiralfailuremechanismsintheframeworkoftheupper—boundtheoremof1imitanalysis

7、．Thepredictionsbythepresentmethodarecomparedwiththosegivenbyotherknowntheory．Acalculationtoolsisprogrammedtosolvetheearthpressurecoefficients．ItshowsthatthesliPsurfacehasgreatestimpacttotheearthpressure．Thefruitionsbetweenthewallandsoilmustnotbeignored．Thestabiiitycoefficientisther

8、atioofultimateresistancefo