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土钉支护在长沙地区基坑与边坡工程的应用研究

作　者: 李仲秋
导　师: 隆威；杨传德
学　校: 中南大学
专　业: 地质工程
关键词: 基坑边坡土钉支护土体开挖边坡稳定地质条件最小安全系数优化设计
分类号: TU476
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

影响基坑(边坡)支护工程的因素较多，基坑(边坡)的稳定与场地条件、地层情况、水文地质条件、施工管理、现场监测及相邻建筑场地的施工密切相关，因此事故隐患较多。同时，基坑(边坡)支护又是一个复杂的、与众多学科相关的交叉学科，涉及到土力学、水文地质学、工程地质学、结构力学、施工技术等知识。所以，它要求研究的问题较多，不但要研究土的强度、变形、稳定性问题，还要研究土与支护结构的相互作用，同时还要研究施工方法及施工过程对岩土体的影响和制约，土体变形反馈对支护结构设计的控制、设计方法和计算方法。本文首先介绍土钉支护技术在国内外的发展状况，并分析了土钉支护作用的荷载、土钉结构破坏面的形态，阐述了土钉支护的勘察设计、施工方法、质量检验与监测等相关技术，同时介绍并对比了国内现行土钉支护规范的异同点，对土钉支护的各种设计方法进行了详细的研究和比较，提出了在土钉支护设计中可根据工程经验选取现行规范以及公开出版的手册推荐的计算方法，并强调在工程设计中，应采用两种及其以上的方法进行相互校验。然后结合长沙地区岩土工程特点，介绍了土钉支护技术在长沙市的应用情况。工程实例考虑三个方面的问题：(1)在湘江冲积高级阶地(岩土条件好)上的土钉支护设计与施工；(2)浏阳河冲积一级阶地(岩土条件一般，地下水丰富)上的土钉支护设计与施工；(3)长沙老城区(开挖断面紧邻已有建筑、坑壁地层为特殊性土即堆填时间长而成分不均，结构较松散的杂填土)的土钉支护设计与施工。通过工程实例着重研究并总结了在长沙地区针对不同的地貌单元、岩土构成、水文地质条件、边坡(基坑)周边环境条件等因素进行土钉支护设计与施工的经验与教训，得到了一些在长沙地区进行土钉支护结构设计和施工有实用价值的结论，可作为相似工程土钉支护的设计与施工参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-19
  1.1 土钉支护概述  10
  1.2 土钉支护的历史和发展  10-14
    1.2.1 土钉支护的历史  10-12
    1.2.2 土钉支护技术国内外现状及新发展  12-14
  1.3 土钉支护的特点  14-15
  1.4 土钉支护与加筋土挡墙、土层锚杆的比较  15-17
    1.4.1 土钉墙与加筋土挡墙的比较  15-16
    1.4.2 土钉与锚杆的比较  16-17
  1.5 土钉适应土体范围及应用领域  17
  1.6 本文研究的内容  17-19
第2章土钉支护机理及结构设计分析  19-37
  2.1 土钉支护机理  19-27
    2.1.1 土钉支护工作性能模型试验  19-20
    2.1.2 理论分析  20-27
  2.2 土钉支护结构设计分析  27-37
    2.2.1 结构分析内容  27-28
    2.2.2 外部稳定性分析  28-29
    2.2.3 内部稳定性分析  29-32
    2.2.4 土钉内力分析  32-33
    2.2.5 土钉抗力计算  33-34
    2.2.6 支护面层的内力分析  34-35
    2.2.7 支护的变形分析  35-37
第3章土钉支护设计与施工  37-61
  3.1 土钉支护的勘察要求  37
  3.2 土钉支护的设计与计算  37-54
    3.2.1 确定土钉墙结构尺寸  37-38
    3.2.2 土钉参数的设计  38-39
    3.2.3 内部稳定性计算  39-52
    3.2.4 外部稳定性计算  52-53
    3.2.5 喷射砼面层设计  53-54
  3.3 土钉支护施工方法  54-56
    3.3.1 作业面开挖  54
    3.3.2 喷射砼面层施工  54-55
    3.3.3 降排水措施  55
    3.3.4 土钉施工  55-56
    3.3.5 土钉防腐  56
    3.3.6 边坡表面处理  56
  3.4 质量检验与检测  56-58
    3.4.1 土钉抗拔力试验  56-57
    3.4.2 原材料检验  57
    3.4.3 面层强度及厚度检验  57
    3.4.4 施工监测  57-58
  3.5 复合土钉支护技术  58-59
    3.5.1 土钉与预应力锚杆联合  58
    3.5.2 土钉与微型钢管桩联合  58
    3.5.3 土钉与搅拌桩或摆喷墙(止水帷幕)联合  58-59
  3.6 土钉支护设计应注意的几个问题及设计文件要求提供的内容  59-61
    3.6.1 土钉支护设计应注意的几个问题  59-60
    3.6.2 土钉支护设计文件内容  60-61
第4章长沙地区的工程地质和工程建设特点  61-69
  4.1 自然地理气候  61
  4.2 工程地质特点  61-64
  4.3 长沙地区边坡(基坑)工程特点  64-69
第5章工程实例  69-87
  5.1 湘江冲积高级阶地上土钉支护工程实例  69-75
    5.1.1 工程概况  69
    5.1.2 岩土工程条件  69-70
    5.1.3 基坑支护设计  70-73
    5.1.4 施工与监测  73-75
    5.1.5 工程总结和分析  75
  5.2 浏阳河冲积一级阶地上土钉支护工程实例  75-79
    5.2.1 工程概况  75-76
    5.2.2 岩土工程条件  76
    5.2.3 基坑支护设计方案  76-78
    5.2.4 施工与监测  78
    5.2.5 工程总结和分析  78-79
  5.3 老城区土钉支护工程实例  79-83
    5.3.1 工程概况  79
    5.3.2 岩土工程条件  79-80
    5.3.3 基坑支护设计方案  80-81
    5.3.4 施工与监测  81-82
    5.3.5 工程总结分析  82-83
  5.4 长沙地区边坡(基坑)土钉支护总结  83-87
    5.4.1 土钉支护设计的一般原则  83-84
    5.4.2 长沙地区边坡(基坑)土钉支护总结  84-87
第6章结论与展望  87-90
  6.1 结论  87
  6.2 展望  87-90
参考文献  90-94
致谢  94-96
攻读学位期间主要的研究成果  96

土钉支护在长沙地区基坑与边坡工程的应用研究

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