土釘支護(hù)拉力性能及可靠性研究.pdf

1、土釘支護(hù)技術(shù)是近些年發(fā)展起來的用于深基坑支護(hù)、巖土體邊坡加固的新技術(shù)，因成本低、工期短、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但對(duì)其作用機(jī)理、工作性能的認(rèn)識(shí)尚不夠深入，設(shè)計(jì)和計(jì)算方法不夠完善，在一定程度上影響和限制了其應(yīng)用。目前分析土釘支護(hù)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?jì)算在土釘支護(hù)設(shè)計(jì)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(hù)的安全性；另一方面，它在很大程度上控制了土釘支護(hù)的工程造價(jià)。本文首先把北京朝外SO

2、HO土釘拉力實(shí)測結(jié)果與目前的兩部規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(CECS96：97和JGJ120-99)得到的土釘拉力結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，主要研究了土釘拉力性能。分析結(jié)果進(jìn)一步表明了規(guī)程方法中的不合理之處，同時(shí)結(jié)果可以為以后土釘支護(hù)設(shè)計(jì)方法的研究提供科學(xué)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(jìn)行數(shù)值模擬，分析了北京朝外SOHO土釘支護(hù)的工作性能，主要是土釘?shù)睦π阅?，在與測試結(jié)果進(jìn)行詳實(shí)對(duì)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(biāo)，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(shí)反映支護(hù)邊坡的安全性的問題，所以進(jìn)行土釘支護(hù)的可靠度分析，本文系統(tǒng)總結(jié)了土釘支護(hù)整體穩(wěn)定性分析方法，推導(dǎo)了可靠度計(jì)算公式，并結(jié)合北京一個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)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(shí)測結(jié)果與規(guī)程計(jì)算結(jié)果對(duì)比得出： (1)各測點(diǎn)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(diǎn)拉力略小于第二測點(diǎn)拉力，下部土釘靠近面層測點(diǎn)拉力略大于第二測點(diǎn)拉力； (3)上部土釘最大受力點(diǎn)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(diǎn)始終靠近面層部位； (4)基坑開挖到底穩(wěn)定后，隨著時(shí)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(diǎn)拉力增長最快； (6)不同計(jì)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(shí)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(jì)算土壓力還是按實(shí)際分層計(jì)算土壓力，所得出的土釘拉力在分布與數(shù)值上均與實(shí)測結(jié)果相去甚遠(yuǎn)； (7)滑楔法得出的結(jié)果與實(shí)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(jì)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(jì)算得到的規(guī)律不同； (9)實(shí)測土釘拉力沿土釘長度呈拋物線狀分布。各排最大拉力點(diǎn)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(diǎn)越靠近坡面。 2、通過把土釘拉力實(shí)測結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比得出： (1)土釘拉力沿長度分布變化趨勢上實(shí)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(gè)部位達(dá)到最大值；下部土釘