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软土深基坑斜向旋喷搅拌加筋锚承载性状研究

杨文涛  
【摘要】:近年来软土深基坑安全事故频繁发生并造成了严重危害,尤其在力学性能极差的软土地区,对传统基坑支护技术提出了新的要求。针对深厚广布的淤泥质土,普通锚索支护所提供的抗拔力已经远远不能满足要求,而按照传统方法必须增加锚索数量或锚索长度,导致经济成本提高以及锚索超出用地红线。斜向旋喷搅拌加筋锚针对上述缺陷,改善锚固土体性能,增加锚固体半径,提高抗拔力,减小锚索长度,降低了经济成本,广泛应用于软土深基坑支护工程。目前关于斜向旋喷搅拌加筋锚结构设计主要以当地施工经验为主,因此如何从理论上确定该新型锚杆极限抗拔力具有重要的指导意义。 本文以珠三角地区佛山南海万达广场深基坑支护工程斜向旋喷搅拌加筋锚结构为研究对象,通过理论分析、数值模拟以及现场监测相结合的研究方法,探讨斜向旋喷搅拌加筋锚的承载机理及极限抗拔力的力学方法。 基于现代土力学理论和斜向旋喷搅拌加筋锚简化力学模型,推导其极限抗拔力解析解。 基于Midas/GTS有限元分析软件,采用摩尔-库伦模型土体,建立斜向旋喷搅拌加筋锚三维数值仿真模型,分析加固范围、土层物理力学性质以及水泥掺入比等因素对极限抗拔力的影响,得出了斜向旋喷搅拌加筋锚的承载特性。 通过佛山市南海万达广场斜向旋喷搅拌加筋锚深基坑工程的施工监控量测,得出围护结构深层水平位移、围护结构顶部水平位移和加筋锚拉力变化曲线,为研究工作提供真实可靠原始数据。 最后通过将极限抗拔力理论计算公式、有限元分析法以及现场测试成果应用于实际工程进行对比分析,验证了本文提出的分析方法的合理性,并以此对软土地区斜向旋喷搅拌加筋锚设计提出相关建议。


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