文档介绍：中南大学
硕士学位论文
深基坑土钉支护结构设计及分步开挖的有限元分析
姓名:王和平
申请学位级别:硕士
专业:建筑与土木工程
指导教师:饶秋华;魏吉祥
20070606
分步开该垦芯慷陨罨油炼ぶЩすこ痰纳杓朴胧┕ぞ哂薪虾玫睦砺摘要深基坑支剖墨沭是目前岩土工程领域的难点和热点问题之一。本文采用理论分析和数值计算相结合的方法,开展深基吭土髓魁隧擀句设计及在总结分析深基坑工程土钉支护研究现状的基础上,指出了土钉支护设计中存在的支护理论、土钉弯剪应力、土钉稳定性分析等方面通过阐述深基坑开挖过程的有限元理论与方法,分析了深基坑开挖前的初始应力场、位移场的形成,对开挖荷载的形成和计算提出了通过讨论有限元软件中所选用的莫尔一库仑屈服条件函数的应用范围,确定了杨氏模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、剪胀挖进行了模拟计算,并与施工过程中全程动态监测的数据进行对比,验证了本文所采用的方法及程序的可靠性和实用性,对深基坑土钉支关键词:土钉支护,深基觅分步开挖,土钉结构设计,有限元和实际意义。本文取得了以下主要成果:的不足问题。见解。角等五个基本参数的使用条件和取值原则。利用有限元软件对长沙市某深基坑土钉支护工程分步开护工程的设计与施工具有较好的指导意义。
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日期:瘟兰月互日日期:二至立年』月』日原创性声明关于学位论文使用授权说明大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。导师签名
第一章绪论引言基坑工程是基础和地下工程施工中的一个古老而又极其关键的岩±工程,既要考虑岩土的强度、刚度与稳定性,同时又要考虑到涉及到土与支护结构的共同作用,涉及到工程地质、水文地质、工程力学、工程结构、土力学及基础工程的施工和管理等多种领域,是一个复杂的系统工程。随着土力学理论、计算分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步,深基坑围护技术也得到很大的发展。随着我国城市化的进程不断加速,愈益要求开发三维城市空间。特别是到了本世纪,随着工业和城市建设的发展,城市地面空间愈加紧张,地下空间作为一种尚未充分利用的资源,己开始受到重视并加以开发利用。地下车库、地下商场、地下铁道等各种地下设施日益增多,基坑开挖深度由浅向深方向发展。由于大量的基坑工程集中在市区,施工场地狭小,施工条件复杂,基坑围护体系不仅要保证基坑及围护结构本身的安全,而且还要保证周围建筑物和市政设施的安全以及正常使用,也就是说基坑还存在着环境效应的问题。因此对基坑工程的要求越来越高,出现的问题也越来越多,急需采用可靠的围护结构和施工办法。基坑围护技术己成为高层建筑等工程建设中的难点和热点。越来越受到工程界和学术界的重视。深基坑工程是一项挑战性很强的高难度岩士工程技术课题,国内外研究者已做了大量的工作,设计出许多先进的支护方法。按结构受力特点来划分,可分为以下三类:①被动受力支护结构:其特点为支护结构依靠自身的结构强度和刚度被动地承受土压力,限制土体的变形,从而保持边坡安全稳定。常用的方法多为传统的支护技术,如人工挖孔桩、杌械钻孔桩、钢板桩、钢管桩、支撑围护结构、地下连续墙等。②主动受力支护结构:其特点为通过不同的途径和方法提高土体的强度,使支护材料与土体形成共同作用体系,从而达到支护的目的。常用的方法有土钉支护技术、树根桩技术和近年来在软土地区采用的搅拌桩技术等,这些技术又常被称为补强类护坡技术【俊⑧组合形式:根据土体力学性质,将上两种方法结合起来用于同一个基坑工程中,有很大的优势和潜力。被动受力支护结构是传统的支护方法,其应用历史较久,在设计和施工中积累了一定的经验,采用率较高,但该类方法造价高、工期长、旌工难度大。传统硕士学位论文
土钉支护的研究现状的支护方法基本上都可以简化为悬臂式支护结构和锚拉式支护结构,开挖过程中坑壁容易产生较大变形,甚至失稳破坏【俊R虼搜扒蟆质屎匣庸こ绦绿氐愕支护形式显得尤为重要。主动受力支护结构就是在这种情况下应运而生的,主动受力支护结构已成为国内较为流行的方法。其最大的特点在于安全度较高、施工简单方便、工期较短、造价低、噪声污染小等,弥补了传统方法的许多缺点,深受岩土工程界的青睐。尤其是近些年来,其设计旌工经验逐渐积累,发展较