土釘支護拉力性能及可靠性研究.pdf

1、土釘支護技術(shù)是近些年發(fā)展起來的用于深基坑支護、巖土體邊坡加固的新技術(shù)，因成本低、工期短、適應性強等優(yōu)點得到廣泛應用，但對其作用機理、工作性能的認識尚不夠深入，設(shè)計和計算方法不夠完善，在一定程度上影響和限制了其應用。目前分析土釘支護穩(wěn)定性的方法大都只考慮土釘?shù)睦ψ饔?，原因在于土釘拉力的計算在土釘支護設(shè)計中占據(jù)很重要的地位，一方面它在很大程度上決定了土釘支護的安全性；另一方面，它在很大程度上控制了土釘支護的工程造價。本文首先把北京朝外SO

2、HO土釘拉力實測結(jié)果與目前的兩部規(guī)范標準(CECS96：97和JGJ120-99)得到的土釘拉力結(jié)果進行了對比，主要研究了土釘拉力性能。分析結(jié)果進一步表明了規(guī)程方法中的不合理之處，同時結(jié)果可以為以后土釘支護設(shè)計方法的研究提供科學的依據(jù)。其次，采用國際通用巖土工程數(shù)值分析軟件FLAC進行數(shù)值模擬，分析了北京朝外SOHO土釘支護的工作性能，主要是土釘?shù)睦π阅?，在與測試結(jié)果進行詳實對比的基礎(chǔ)上，指出了其中存在的一些問題。第三，雖然安全系數(shù)是

3、以數(shù)值表示安全度的指標，但并不能作為定量表示安全度的尺度，現(xiàn)行確定性分析法的安全系數(shù)不能真實反映支護邊坡的安全性的問題，所以進行土釘支護的可靠度分析，本文系統(tǒng)總結(jié)了土釘支護整體穩(wěn)定性分析方法，推導了可靠度計算公式，并結(jié)合北京一個工程實例進行了計算。 本文取得的創(chuàng)新性成果和獲得的主要結(jié)論有： 1、通過把土釘拉力實測結(jié)果與規(guī)程計算結(jié)果對比得出： (1)各測點的拉力均隨開挖深度的加大逐漸增大，顯示出土釘?shù)淖饔秒S土方開挖

4、逐步得以發(fā)揮； (2)在基坑開挖到底部穩(wěn)定后，土釘拉力分布大致呈中間大、兩端小的形式。上部土釘靠近面層測點拉力略小于第二測點拉力，下部土釘靠近面層測點拉力略大于第二測點拉力； (3)上部土釘最大受力點位置由初期的靠近面層逐漸轉(zhuǎn)移到土釘?shù)闹胁?，下部土釘最大受力點始終靠近面層部位； (4)基坑開挖到底穩(wěn)定后，隨著時間的增長，土釘拉力也有增長趨勢，但幅度很小，這與土的蠕變有很大關(guān)系； (5)基坑開挖過程中，靠近

5、面層的土釘測點拉力增長最快； (6)不同計算方法得出的土釘拉力無論在數(shù)值上還是在分布規(guī)律上均相差懸殊。CECS法和滑楔法與實測結(jié)果在分布規(guī)律上較為一致，均呈現(xiàn)拉力沿基坑深度呈梯形分布的形式，但在數(shù)值上差別顯著。JGJ法無論是按C、Φ的加權(quán)平均值計算土壓力還是按實際分層計算土壓力，所得出的土釘拉力在分布與數(shù)值上均與實測結(jié)果相去甚遠； (7)滑楔法得出的結(jié)果與實測值最為接近； (8)土釘在工作過程中受到的拉力，明顯小

6、于按傳統(tǒng)土壓力理論計算得到的拉力，各排土釘拉力沿基坑深度的分布規(guī)律也與按傳統(tǒng)土壓力理論計算得到的規(guī)律不同； (9)實測土釘拉力沿土釘長度呈拋物線狀分布。各排最大拉力點的連線就是潛在滑裂面的位置。越靠近基坑下部，最大拉力點越靠近坡面。 2、通過把土釘拉力實測結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比得出： (1)土釘拉力沿長度分布變化趨勢上實測和模擬基本相同：上部土釘受力沿其長度大致成拋物線分布，在土釘中間某個部位達到最大值；下部土釘