飽和粘土層錨索固段長(zhǎng)度效應(yīng)研究及工程優(yōu)化.pdf

1、近年來(lái)，由于大量地下空間的開(kāi)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(jiàn)、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(jì)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(jì)的。按照此種假設(shè)當(dāng)基坑開(kāi)挖較深時(shí)需要錨桿提供較大的抗拔承載力，根據(jù)該理論計(jì)算出來(lái)的錨桿錨固長(zhǎng)度往往很長(zhǎng)。后期經(jīng)眾多學(xué)者各方面的研究證實(shí):當(dāng)錨索（桿）長(zhǎng)度超過(guò)一定值之后，這種假設(shè)與事實(shí)存在嚴(yán)重不符，錨桿過(guò)長(zhǎng)存在“鞭梢”效應(yīng)，即超長(zhǎng)錨桿

2、的后段錨固力很小甚至沒(méi)有，這就使得設(shè)計(jì)存在較大的隱患。基于此，為了更好的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低工程安全隱患及工程造價(jià)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(jì)、施工的實(shí)際情況，依托于“飽和粘土層錨索錨固段長(zhǎng)度效應(yīng)研究及工程優(yōu)化”的課題開(kāi)展了研究工作。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　(1)通過(guò)查閱大量資

3、料和搜集相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，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(shí)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(yàn)進(jìn)行分析，證明飽和粘土層中高斯曲線(xiàn)分布模型比較合理;
　　(3)基于高斯曲線(xiàn)模型推導(dǎo)出某特定飽和粘土層中有效錨固長(zhǎng)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(duì)不同錨固長(zhǎng)度進(jìn)行模擬，通過(guò)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(zhǎng)度計(jì)算公式（式3.6）;
　　(5)根據(jù)飽和粘土層中有效錨固長(zhǎng)度與剪應(yīng)力之間的函數(shù)關(guān)系式對(duì)濟(jì)南政務(wù)中心基坑工程中錨索（桿）設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，得到該工程優(yōu)化后有效錨固長(zhǎng)度范圍為10～12m，利用Origin擬合公式對(duì)該工程進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后有效錨固長(zhǎng)度范圍為10～14m，兩者基本一致。取優(yōu)化后的錨固長(zhǎng)度模擬監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，