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土钉支护在软土边坡中的应用研究

作　者: 莫阳春
导　师: 袁文忠
学　校: 西南交通大学
专　业: 岩土工程
关键词: 土钉支护软土边坡超前支挡结构复合土钉支护施工工艺
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

近年来,土钉支护在软土场地得到了越来越广泛的应用。但目前对土钉支护在软土场地中的作用机理仍未完全清楚,其设计理论已滞后于工程实践。作者在前人研究的基础上从软土边坡土钉支护的超前支挡结构支护及复合土钉支护等方面讨论了软土场地的土钉支护机理。本文主要工作如下: 1)总结了近年来我国已成功使用土钉支护的工程的地质条件,从中初步归纳出适宜使用土钉支护的软土的物理力学特性; 2)将Ito and Matsui所提出的作用于排桩上的土压力理论应用于超前支挡结构分析;引入了土拱效应的概念,讨论了超前支挡结构作为边坡支护中的主要抗滑措施的工作机理;根据超前支挡+土钉支护结构的破坏形式,推导出了带有超前支挡结构的土钉支护体系的内部稳定性计算公式; 3)对复合土钉的破坏形式、作用及变形机理等进行归纳总结;对复合土钉支护的抗渗流、抗隆起和整体稳定性进行了讨论。提出了抗隆起稳定性分析中的剪力平衡法并推导出正确的计算公式;采用弹性地基梁理论对土钉与水泥土桩联合支护型式中的面层进行了分析,并推导出了面层在不同的受力情况下的内力计算公式; 4)总结出了适宜于软土场地的土钉支护的设计方法、施工工艺和构造要求等。

全文目录

第1章绪论  8-14
  1.1 土钉支护技术简介  8-9
    1.1.1 土钉支护概述  8
    1.1.2 土钉支护的优点和局限性  8-9
  1.2 土钉支护与传统支护结构的比较  9-10
  1.3 土钉支护工作机理简述  10-11
  1.4 土钉支护的发展及其应用状况  11-12
    1.4.1 土钉支护在国外的发展  11-12
    1.4.2 土钉支护在国内的发展  12
  1.5 本文研究思路及主要内容  12-14
第2章宜用土钉进行支护的软土性质  14-21
  2.1 我国各工程部门对软土的定义  14-15
  2.2 软土的基本特征及其边坡变形破坏特性  15-16
  2.3 土钉支护在软土边坡(基坑)的应用  16-17
  2.4 宜用土钉进行支护的软土性质  17-21
第3章土钉支护中超前支挡结构作用机理研究  21-38
  3.1 超前支挡结构的简介  21-22
  3.2 超前支挡结构的受力分析  22-28
    3.2.1 超前支挡结构上的侧向土压力分析  22-23
    3.2.2 超前支挡结构间的土拱效应分析  23-25
    3.2.3 超前支挡结构上的侧向土压力计算公式  25-26
    3.2.4 超前支挡结构的受力分析  26-28
  3.3 基于土拱作用的超前支挡结构抗滑作用分析  28-32
    3.3.1 抗滑作用受力分析  28-29
    3.3.2 土拱力学特征分析  29-30
    3.3.3 土拱的变形破坏分析  30-31
    3.3.4 基于土拱作用的超前支挡结构抗滑作用分析  31-32
  3.4 考虑土拱作用的超前支挡结构间距和入土深度的确定  32-33
  3.5 超前支挡结构+土钉支护体系的内部稳定性分析  33-38
    3.5.1 带有超前支挡结构土钉支护的破坏形式  33-34
    3.5.2 超前支挡结构+土钉支护体系内部稳定性分析  34-36
    3.5.3 算例分析  36-38
第4章复合土钉支护研究  38-60
  4.1 复合土钉支护的概述  38-39
    4.1.1 复合土钉支护的概念及组成  38
    4.1.2 复合土钉支护的破坏形式  38-39
  4.2 复合土钉支护作用、受力、变形机理  39-42
    4.2.1 复合土钉支护的作用机理  39-41
    4.2.2 复合土钉支护的受力、变形机理  41-42
  4.3 复合土钉支护内部稳定性计算方法探讨  42-46
    4.3.1 边坡的稳定性分析方法  43-46
  4.4 复合土钉支护外部整体稳定性分析  46-48
  4.5 复合土钉支护软弱基坑底部稳定性分析  48-53
    4.5.1 基底承载力分析  48-49
    4.5.2 抗隆起稳定性分析  49-52
    4.5.3 坑底附近水泥土搅拌桩的抗冲剪和抗弯折分析  52-53
  4.6 复合土钉支护抗渗流稳定性分析  53-54
  4.7 复合土钉支护面层受力分析  54-60
    4.7.1 计算模型的建立  54-56
    4.7.2 面层受力分析  56-60
第5章软土边坡土钉支护设计与施工  60-71
  5.1 软土边坡土钉支护的设计  60-64
  5.2 软土边坡土钉支护构造要求  64-67
  5.3 软土边坡土钉支护施工及注意事项  67-68
    5.3.1 软土边坡土钉支护施工工艺  67
    5.3.2 软土边坡土钉支护施工注意事项  67-68
  5.4 软土边坡土钉支护变形控制对策  68-71
    5.4.1 在设计上的对策  68-69
    5.4.2 在施工过程中的对策  69-71
第6章工程实例分析  71-81
  6.1 上海紫都C楼基坑土钉支护工程  71-74
  6.2 泉州某商住楼基坑复合土钉支护工程  74-76
  6.3 上海某公司厂房之基坑复合土钉支护工程  76-78
  6.4 广州某住宅小区一期工程主楼基坑工程  78-81
第7章结论与展望  81-83
  7.1 结论  81-82
  7.2 对进一步研究的展望  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-89
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  89

土钉支护在软土边坡中的应用研究

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