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土钉支护结构的工作原理和工程应用研究

郭玮  
【摘要】:随着城市建设的不断发展以及高层建筑的兴起和地下空间的开发利用,基坑开挖工程日益增多。土钉支护结构是国外最先发展起来的一种用于土体开挖和边坡稳定的的新型挡土结构,在我国自八十年代引进以来已得到广泛的应用,不仅在北方等土层性质较好的地区,而且在沿海等软土地区也得到了越来越多的应用,但由于其工作原理尚有许多不甚明了之处,故存在理论研究滞后于工程应用现象。 论文首先介绍了土钉支护技术的发展历程,对土钉支护的定义、分类、适用范围、存在的问题做了详细的阐述,对土钉支护结构的工作原理进行了系统分析。在对土钉支护结构水平位移和拉力的分布规律、破坏模式、稳定性进行分析的基础上,对该支护形式的优缺点和适用性进行了总结。同时对土钉支护在施工与监测过程的一些技术问题进行了探讨。 其次,较详细地介绍了土钉支护结构设计的原则、方法和具体的设计计算内容,并对计算原理作了细致的分析讨论;又针对现行的规范设计方法及有限元分析法,阐述了设计计算中应该注意的问题。 最后结合土钉支护具体实例,用现行规范设计方法和有限元分析方法相结合对其进行设计计算,计算分析了分步施工中土钉支护结构中的土体变形、基坑边壁的地表沉降、土钉内力的变化情况,对土钉支护结构的支护机理和工作性能作了更进一步的说明。 本文工作可为土钉支护结构的设计和工程应用提供参考。


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