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微型桩—锚杆联合支护体系在基坑中的应用研究

作　者: 王力权
导　师: 肖武权
学　校: 中南大学
专　业: 土木工程
关键词: 受力与变形施工监测数值分析微型桩锚杆联合支护基坑
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

微型桩-锚杆联合支护体系是利用微型桩与锚杆各自的优势对基坑进行支护,起到控制基坑变形并保证工程顺利施工的一种新型的复合支护方式。该支护体系具有施工方便、结构简单、布置灵活等优点。本文以长沙市第四制水有限公司改扩建工程基坑支护为依托,系统分析了该联合支护体系的工作机理、施工方法和设计特点。在对该支护体系基坑施工监测基础上,采用有限元分析方法与监测资料对比,分析了该体系受力与变形特性。得出此联合支护体系能有效控制基坑变形,确保工程的施工安全,是一种值得推广的联合支护体系形式。本文所做的主要工作和取得的研究成果如下：(1)阐述了微型桩-锚杆联合支护体系的特点、构造、工作机理和施工技术等。分析了微型桩-锚杆联合支护体系的主要组成部分(微型桩、锚杆、冠梁)各自的受力与变形情况,阐述了联合支护结构工作过程；(2)在对依托工程工程地质、水文地质和周边建筑物分析基础上,制定了详细的施工监测方案,并对监测结果进行了分析,得出各项监测指标都在允许范围内,联合支护体系用于实际工程是可行的、安全的和经济的；(3)采用GeoStudio-2007有限元分析软件,对基坑进行建模,分析了基坑施工不同工况下基坑与微型桩受力与变形、锚杆轴力变化等情况,并与依托工程实测值进行分析对比,结果表明,理论分析与现场监测结果具有较好的一致性。图62幅,表17个,参考文献83篇。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-25
  1.1 选题背景和研究内容  9-10
  1.2 微型桩-锚杆联合支护体系综述  10-17
    1.2.1 联合支护体系定义  10
    1.2.2 国外的研究及应用  10-12
    1.2.3 国内的研究及应用  12-16
    1.2.4 联合支护体系产生  16-17
  1.3 联合支护体系的特点、构造及施工  17-23
    1.3.1 微型桩的特点  17
    1.3.2 支护体系的构造  17-19
    1.3.3 支护体系的施工  19-23
  1.4 研究内容及采取的技术路线  23-25
2 微型桩-锚杆联合支护体系受力特性分析  25-42
  2.1 微型桩受力特性分析  25-32
    2.1.1 微型桩对土体增强作用  25-30
    2.1.2 水平荷载作用下受力特性分析  30-32
  2.2 冠梁受力特性分析  32-36
    2.2.1 冠梁在支护结构中的作用  33
    2.2.2 冠梁的分析计算模型  33-35
    2.2.3 冠梁的变位分析  35-36
  2.3 锚杆受力特性分析  36-41
    2.3.1 锚杆的支护作用机理  36-38
    2.3.2 锚杆的受力状态  38-40
    2.3.3 锚杆在岩土体内的作用  40-41
  2.4 本章小结  41-42
3 联合支护体系的工程应用实例  42-71
  3.1 工程概况  42-43
    3.1.1 工程简介  42
    3.1.2 场地地质特征与岩土力学参数  42-43
  3.2 基坑支护概况  43-45
  3.3 基坑监测方法  45-51
    3.3.1 基坑监测的必要性、原则及前期资料  45-46
    3.3.2 监测依据及技术标准  46
    3.3.3 监测点布置、监测方法和报警值  46-49
    3.3.4 监测频率和观测次数  49-50
    3.3.5 监测数据的记录制度、处理方法和信息反馈  50
    3.3.6 监测人员组成  50
    3.3.7 监测成果报告  50-51
  3.4 基坑监测结果  51-69
    3.4.1 基坑顶沉降监测结果  51-57
    3.4.2 基坑顶水平位移监测结果  57-63
    3.4.3 深部水平位移监测结果  63-69
  3.5 本章小结  69-71
4 微型桩-锚杆基坑支护数值分析  71-92
  4.1 基于GeoStudio的有限元分析  71-72
  4.2 参数选取及模型建立  72-74
    4.2.1 基本假定及参数选取  72-73
    4.2.2 计算区域及边界条件  73
    4.2.3 荷载条件及网格划分  73-74
  4.3 模拟计算步骤  74-78
    4.3.1 模拟步骤  74-76
    4.3.2 各步骤下竖向总应力云图  76-78
  4.4 数值模拟计算结果  78-86
    4.4.1 基坑整体竖向变形  78-80
    4.4.2 基坑整体水平变形  80-83
    4.4.3 微型桩受力变形  83-84
    4.4.4 锚杆受力变形  84-86
  4.5 数值模拟与实测对比分析  86-91
    4.5.1 基坑顶竖向沉降变形  86-87
    4.5.2 基坑顶水平位移变形  87-89
    4.5.3 深部水平位移  89-91
  4.6 本章小结  91-92
5 结论与展望  92-94
  5.1 结论  92-93
  5.2 展望  93-94
参考文献  94-99
攻读学位期间主要的研究成果和参与项目  99-100
致谢  100

微型桩—锚杆联合支护体系在基坑中的应用研究

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