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深基坑土钉支护分析与优化设计研究

张国军  
【摘要】: 随着高层建筑和地下空间的利用和发展,我国的深基坑工程日益增多,无论是技术难度还是工程规模都越来越大。尤其是在地质条件较差或较复杂的地区,传统的基坑支扩方法已不能满足当前发展的需要。复合土钉支护技术中,土钉主动支护土体,并与土体共同作用,尽可能保持、利用、提高基坑边壁土体的原有强度,将传统支护方式中对支护结构形成荷载效应的扰动土体转化为支护结构的一部分,从而可以有效地应用于软土地区等特殊地质条件下的基坑支护,而且具有工艺简单、造价低、工期短等优点。 但是目前复合土钉支护技术无论在理论分析方法与设计理论还是在工程实践方面都还不够成熟与完善。因此,本文首先针对当前深基坑支护中广泛应用的土钉墙设计计算理论与设计方法进行了比较全面的总结与评述,对其中的有关问题进行了分析,探讨了动态设计与信息化施工在土钉墙设计与施工系统中的应用;并采用有限元方法对基坑土钉支护进行了三维非线性数值计算,同时进行了稳定性分析;进而同时考虑加固和锚固两种效应对复合土钉支护的受力与变形工作机理进行了分析,探讨了复合土钉支护的优化设计,针对工程实例进行具体计算与分析,所得结果与结论可为土钉支护设计与分析提供一定的参考依据。 结合作者所参加的大连中银大厦深基坑支护工程项目,进行了工程案例分析。综合考虑实际地质条件、周边环境约束条件、施工组织过程与程序等多方面,对原有支护设计方案进行了分析与修改,并进行了优化设计,其中考虑了施工工艺、应急处理措施等方面;并由此进一步表明了深基坑工程中动态设计与信息化施工的重要性。这一工程实例分析对于类似的工程设计与施工具有参考价值和指导作用。


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