飽和粘土層錨索固段長度效應(yīng)研究及工程優(yōu)化.pdf

1、近年來，由于大量地下空間的開發(fā)利用，基坑工程及其支護(hù)技術(shù)得到迅猛發(fā)展，其中錨桿支護(hù)是最為常見、經(jīng)濟(jì)的錨固技術(shù)?，F(xiàn)行相關(guān)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，拉力型錨索（桿）設(shè)計是以遵循沿錨固體的剪應(yīng)力均勻分布的假設(shè)前提下進(jìn)行設(shè)計的。按照此種假設(shè)當(dāng)基坑開挖較深時需要錨桿提供較大的抗拔承載力，根據(jù)該理論計算出來的錨桿錨固長度往往很長。后期經(jīng)眾多學(xué)者各方面的研究證實:當(dāng)錨索（桿）長度超過一定值之后，這種假設(shè)與事實存在嚴(yán)重不符，錨桿過長存在“鞭梢”效應(yīng)，即超長錨桿

2、的后段錨固力很小甚至沒有，這就使得設(shè)計存在較大的隱患。基于此，為了更好的優(yōu)化設(shè)計，降低工程安全隱患及工程造價成本，進(jìn)一步研究錨索（桿）剪應(yīng)力分布以及與土質(zhì)特性之間的相互關(guān)系，是十分必要的。
　　本文根據(jù)飽和粘土地層錨索（桿）錨固理論發(fā)展的需求，以及在飽和粘土地層中進(jìn)行錨固工程設(shè)計、施工的實際情況，依托于“飽和粘土層錨索錨固段長度效應(yīng)研究及工程優(yōu)化”的課題開展了研究工作。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)通過查閱大量資

3、料和搜集相關(guān)的現(xiàn)場拉拔試驗，以理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)為研究手段，以指導(dǎo)工程實踐為基本目標(biāo)，在結(jié)合前人研究成果的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出適用于飽和粘土層的錨固段界面剪應(yīng)力分布函數(shù);
　　(2)總結(jié)飽和粘土層中粘結(jié)面上的傳力機(jī)理，借助相似比模型試驗進(jìn)行分析，證明飽和粘土層中高斯曲線分布模型比較合理;
　　(3)基于高斯曲線模型推導(dǎo)出某特定飽和粘土層中有效錨固長度與剪應(yīng)力之間的函數(shù)關(guān)系式（式2.22）;
　　(4)以飽和粘土層為例，運(yùn)用F

4、LAC對不同錨固長度進(jìn)行模擬，通過軸力分析，借助數(shù)據(jù)處理軟件Origin擬合出飽和粘土層有效錨固長度計算公式（式3.6）;
　　(5)根據(jù)飽和粘土層中有效錨固長度與剪應(yīng)力之間的函數(shù)關(guān)系式對濟(jì)南政務(wù)中心基坑工程中錨索（桿）設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，得到該工程優(yōu)化后有效錨固長度范圍為10～12m，利用Origin擬合公式對該工程進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后有效錨固長度范圍為10～14m，兩者基本一致。取優(yōu)化后的錨固長度模擬監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，