深基坑课程论文——周森
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深基坑施工论文(5篇)深基坑施工论文(5篇)深基坑施工论文范文第1篇危急源识别,是指在危急发生之前,对项目中客观存在的、潜在的各类危急因素进行科学的分析、推断、归纳,对风险的类型及危急形成的缘由,可能造成的后果等做出定性的分析与阅历推断。
施工危急源,是指在基坑开挖、支护、降水的过程中,因人为操作不当、现场地质条件发生变化、现场组织混乱等不确定因素,而引发基坑发生事故的可能性,主要包括:(1)土方开挖过快过多。
土方开挖,是施工阶段中最重要的工序,也最简单发生事故的环节,由于在开挖过程中,一般是“边支护边开挖”,若开挖土方过快,支护赶不上进度,则极易因土体不稳定而造成基坑坍塌;同时,如若土方开挖过多,造成超挖,支护结构不能完全支撑土体,也会引发严峻的后果。
(2)支护结构施工不规范。
在实际施工中,根据规范操作,部分施工过程可能难度较大,不易施工。
与此同时,由于基坑施工中大部分都是隐藏工程,这就给施工单位“偷工减料”带来了机会,给基坑平安埋下了重大的隐患。
(3)降排水不到位不准时。
由于地下水的存在,在开挖过程中,假如不能准时降低现场地下水位,排空基坑内积水,一方面会影响施工进度,同时影响土体稳定,也会对基坑的平安产生严峻的隐患。
2深基坑工程施工危急源的风险评价风险评价,以风险识别的结果为依据,对风险发生的可能性及损失的大小,综合其他相关因素全盘考虑,运用评价模型和工具,来确定工程项目总体风险等级,并对各项风险因素的重要程度进行排序。
层次分析法是施工风险识别的一种适用方法,层次分析法是在对简单的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深化分析的基础上,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化,从而为多目标、多准则或无结构特性的简单决策问题供应简便的决策方法。
本文运用层次分析法对深基坑工程施工危急源评价排序为:土方开挖过快过多,支护结构施工不规范,降排水不到位不准时。
3深基坑工程施工风险掌握风险掌握,是指风险管理人员对项目存在重大风险,制定风险应对措施的过程。
浙江大学远程教育学院本科生毕业论文(设计)题目桃浦东路下铁路立交项目深基坑施工组织设计专业土木工程学习中心西溪姓名任智勤学号 711100324013指导教师罗能论文摘要近年来随着城市化和地下空间应用的不断发展,我国基坑工程理论与技术水平提高很快。
基坑围护计算理论、围护结构形式、施工技术、地下水控制技术、监控技术及环境保护技术等各方面都得到很大的发展和提高。
在基坑发展过程当中,由于多种原因也常有各种工程事故发生,对周边环境产生不利影响,甚至造成临近建筑物倒塌、人员伤亡。
下面笔者就基坑工程的特点、常用围护形式、施工组织设计,编制了《桃浦东路下铁路立交项目深基坑施工组织设计》供同行参考,望能得到广大同行指正。
关键词:基坑、支护方案、施工组织设计、支护工程。
目录No table of contents entries found.桃浦东路下铁路立交项目深基坑施工组织设计一、工程概况(一)、工程概况拟建的项目基坑位于上海火车西站以南,南起桃浦路,沿桃浦东路依次上跨轨道交通11号线,下穿沪宁铁路、规划沪宁城际铁路、上跨规划轨道交通16号线、下穿交通路,顺真南路北至终点新村路交叉口,全长约2010m。
该项目的基坑开挖总面积约27000m2,基坑开挖深度为13.85m,基坑围护结构采用:拉槽放坡开挖和钻孔灌注桩+内支撑体系+基坑外侧止水+基坑底部封底+基坑外侧降水的支护方式。
(二)、工程地质及水文条件1、地形地貌本工点场地所处的地貌单一,属滨海平原,地势平坦、广阔,地面标高一般在+3.59~+4.90m左右。
工程区域内主要为现有道路、河道、铁路及企事业单位等。
2、工程地质、水文地质、地震烈度等条件根据本次勘察资料,场地地基土在勘察深度范围内均为第四系松散沉积物,主要由饱和粘性土及粉性土组成。
其中,②、③、④、⑤层土为Q4沉积物,⑥、⑦、⑧层土为Q3沉积物。
土层由上至下为:①1素填土、②褐黄~灰黄色粉质粘土、③灰色淤泥质粘土、③夹灰色砂质粉土、④灰色淤泥质粘土、⑤1灰色粘土、⑥暗绿色粉质粘土、⑦1草黄色砂质粉土、⑦2灰色粉砂和⑧灰色粉质粘土。
考虑参数空间变异性的不排水边坡可靠度分析
潘健;周森
【期刊名称】《汕头大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2010(025)003
【摘要】采用验算点法和随机有限元法对不排水边坡进行可靠度分析,研究边坡坡度、安全系数和强度参数相关性对边坡可靠度的影响.数值分析结果表明,由于随机有限元法恰当地考虑了土性参数的空间变异性,因而当土体抗剪强度参数变异系数超过临界值时,边坡失效概率计算结果更为合理.
【总页数】7页(P74-80)
【作者】潘健;周森
【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640;华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TU432
【相关文献】
1.考虑土性参数空间变异性的边坡可靠度分析 [J], 杨继红;刘汉东;秦四清;董金玉;孙强;李厚恩
2.考虑尾矿材料参数空间变异性的尾矿坝稳定可靠度分析 [J], 蒋水华; 朱明明; 黄劲松
3.考虑土性参数空间变异性的桩基可靠度分析 [J], 王景梅; 谢平
4.考虑土性参数空间变异性的桩基可靠度分析 [J], 王景梅; 谢平
5.考虑参数空间变异性的盾构隧道施工地层变形综合可靠度分析 [J], 李健斌;陈健因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
(2009-2010学年第二学期)土工测试原理与技术课程论文研究生:周森提交日期:2010年9月1日研究生签名:学号200920105032 学院土木与交通学院课程编号S0814004 课程名称土工测试原理与技术学位类别硕士任课教师刘叔灼教师评语:成绩评定:分任课教师签名:年月日基于静力触探技术的土层及土类划分方法周 森(华南理工大学土木与交通学院,广东 广州 510640)摘 要:静力触探是一种在工程中广泛应用的原位测试方法。
介绍了静力触探的国内、外发展状况、基本原理及成果应用,对单桥静力触探、双桥静力触探和孔压静力触探三种测试方法进行了比较,着重探讨了静力触探曲线在划分土层土类中的应用并总结了划分土层土类的三种方法,即目测经验法、分类图法和变量统计分析方法。
通过比较分析得出:双桥静力触探可同时测得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f ,因此较单桥静力触探具有较高的准确度;孔压静力触探方法综合运用h q c -、h f s -和h u -曲线划分土层,进一步提高了区分精度;随着计算机运算技术的发展,基于变量统计理论为基础的静力触探方法是今后的一个发展趋势。
关键词:静力触探技术;测试方法;土层土类划分中图分类号:TU 432 文献标识码:A 文章编号:作者简介:周森(1986~),男,河南南阳人,华南理工大学岩土工程专业硕士研究生,主要从事于风险分析方法在岩土工程中的应用及地下结构设计方法的研究。
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Classifications of Soil Layer and Soil Properties on the Basis of CPT TechniqueZhou Sen(College of Civil Engineering & Transportation,South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract : Cone Penetration Test is a widely-used in-situ measurement in practical project. The development, basic principle and application of CPT technique are discussed, three methods----Single bridge static CPT, double bridge static CPT and pore pressure CPT are analyzed and compared. The methods used to classify soil layer and soil properties are focused on. Conclusions are drawn as follows: Both resistance awl c q and side friction s f can be obtained by double bridge static CPT, thus double bridge static CPT hashigher accuracy than that of single bridge static CPT; The curvesh q c -,h f s -and h u -can be comprehensively used by pore pressure CPT, which improves the accuracy more; The CPT technique based on statistical theory is an evolution trend in thefuture.Key words : CPT technique; in-situ measurement; classification1 静力触探的国内、外发展状况静力触探(Cone Penetration Test ,简称CPT )是20世纪40年代随着实用土力学和理论土力学的建立,在欧洲一些软土分布较为广泛的国家发展起来的一种原位测试方法[1]。
建筑工程中的深基坑支护施工技术分析周森摘要:随着我国建筑行业的迅猛发展及高层建筑的不断增多,建筑工程深基坑支护施工的重要性更加凸显,同时,对深基坑支护施工技术的要求也越来越高。
深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固及保护措施。
将深基坑支护施工技术应用于建筑工程,需要根据国家有关规定要求,以工程实际为基础,明确深基坑工程的技术要求与施工现场的检查要点,按照具体规程进行深基坑支护施工技术的规范操作,有效控制各环节的实施,对提升建筑工程深基坑支护施工的整体效果具有积极意义。
关键词:建筑工程;深基坑支护;施工技术1导言随着居民基本生活水平得到了显著提升,与国计民生息息相关的建筑行业也迎来了新的历史发展机遇,得到了蓬勃发展,在可靠性、安全性、创新性方面取得了显著的进步。
这一现实发展为我国建筑施工结构完成单一结构到复杂结构的转化提供了条件。
同时加之以土地资源高效利用的现实需求,使得高层建筑近年来成长为广受市场欢迎的建筑形式。
而深基坑支护施工则是高层建筑工程施工的起始点,是施工过程的“重中之重”。
从很大程度上来说,深基坑支护施工关键技术的合理应用及其质量控制对于建筑工程的整体质量起到决定性的影响。
2建筑工程深基坑支护施工现状2.1深基坑支护施工容易出现各种安全事故建筑工程深基坑支护施工问题诸多,首先就是在施工中各种安全事故频发。
深基坑施工对周围地质环境本身就会造成一定的影响,如果在正式施工之前,施工单位并没有对施工地点周围的地质环境有深入的了解或施工操作不规范,那么地质安全事故就有可能发生。
深基坑的施工对周围地质条件的稳定性也有直接的影响,深基坑支护施工过程一定要科学规范,尽可能的减少由于深基坑施工对周围地质环境造成的不利干扰。
此外,很多市政管道都是在地下埋设的,例如通信光纤,电缆等,深基坑支护施工过程应该对地下管道的铺设情况进行详细的了解,然后制定针对性的制定施工对策。
【项目管理】住宅与房地产2019年6月新形势下建筑深基坑工程施工技术与安全管理方法研究梁吉成(苏州市相城区建设工程质量安全监督站,江苏 苏州 215000)摘要:深基坑施工主要包括土方开挖以及支护体系设计、施工两部分,整体工程项目综合性较强,对施工技术以及施工人员组织要求较高,强调结构工程技术与岩土工程保持密切配合。
为达到最佳深基坑工程施工效果,文章重点对新形势中建筑深基坑工程施工技术和施工安全管理展开论述,旨在强化建筑深基坑工程施工质量,构建理想的建筑工程深基坑施工模式。
关键词:支护桩施工技术;安全管理方法;建筑深基坑;边坡支护技术中图分类号:TU753 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2019)06-0170-01工程项目较为特殊,深基坑工程施工环境往往较为复杂,可能会受到各种不确定因素的影响,工程施工难度相对较大,为保证后续工程施工顺利开展,深基坑项目施工显得尤为重要。
在新形势下,建筑深基坑工程施工面临着诸多新的挑战与困境,如何解决困境,实现理想化工程施工成为现代工程施工研究的重点,工程施工技术与安全管理措施,作为工程施工重中之重,自然也是施工单位关注主要内容。
1 新形势下建筑深基坑工程施工技术1.1 防水技术一方面要对施工季节进行科学挑选,如果条件允许,应尽量选择在降水量较少的季节实施深基坑施工,以防降水对工程施工产生较大影响;另一方面应对施工所在区域地下水展开调查,制定出较为详尽的防水止水方案,做好各项防水措施。
同时,若对5m以上深基坑实施开挖施工时,需要做好地下水堵水,要同时配合抽水手段,实现对施工范围内水的有效管控。
此外,在进行地下水处理时,还要尽量避免出现水土流失或土体滑坡等方面的问题,以从一定程度上,降低上部沉降不均匀问题发生的可能性。
1.2 开挖技术土方开挖是深基坑施工重点内容,也是施工单位需要重点管控的核心项目。
该部分施工需要以深基坑开挖基本施工要求为核心,做好详细分析与研究,从而制定出较为合理的施工开挖方案与标准,以为后续工程施工顺利进行奠定良好基础。
深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中的应用周学摘要:近年来,在建筑行业的不断发展过程中,各种工程项目呈现出大型化、高层化的发展趋势,这种发展趋势使得在建筑工程项目的实施中实现了地下空间的有效利用,节约了土地资源。
工业与民用建筑是分布非常广泛的建筑类型,在施工过程中,深基坑支护施工能够有效保障基础结构的稳固性与安全性。
基于此,本文分析了在工业与民用建筑中几种最为常用的深基坑支护技术,能够充分发挥深基坑支护技术的技术优势。
关键词:工业与民用建筑;深基坑支护技术;应用近年来,在城市化的不断发展中,工业与民用建筑的数量逐年增加,为满足此类建筑的使用需求,人们对工业与民用建筑施工质量、技术等提出了更高的要求。
深基坑支护技术是基础施工的重要技术,此技术的应用能够在一定程度上减少深基坑施工的安全事故,保持基坑周边土体结构的稳固性,避免施工对周边结构的扰动,因此,深基坑支护是一种实用性、安全性很高的技术,能够保持工业与民用建筑稳定、安全的基础结构。
1.深基坑支护施工的必要性近年来,在城市发展中,为缓解土地资源紧缺的问题,各种建筑工程逐步呈现出纵向延伸、高层化的特征。
而深基坑支护技术一般适用于高层或者超高层建筑中,主要是由于此类建筑的结构相对特殊,体积、自重与规模都相对较大,如果基坑深度不足、基础结构不稳,将难以为建筑上部结构提供应力[1]。
与普通的基坑相比,深基坑的外形与普通基坑相类似,但是其深度很大,这种较大的基坑深度使得在深基坑施工中面临着安全威胁,如果缺乏深基坑支护体系的构建,极易诱发边坡塌陷等事故,甚至在事故发生时造成巨大的人员伤亡。
因此,从施工安全性的角度来看,深基坑支护施工技术的应用具有必要性,通过支护体系的构建,能够预防各种深基坑安全事故的出现,维持基坑周边土体、边坡等的稳定性。
2.深基坑支护施工中考虑的因素在工业与民用建筑施工中,深基坑支护技术是一种最为基础的技术。
一般情况下,工业与民用建筑施工中,深基坑支护体系多建立在地下水充沛、工程地质条件较差、基坑安全等级高、无法大面积放坡开挖的区域内,这些施工要求都使得在深基坑支护技术的应用中需要考虑诸多方面的因素。
连续墙基坑施工过程力学模拟及基坑稳定性研究
高渤;周森
【期刊名称】《成都大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2014(033)003
【摘要】在岩土工程中,连续墙的基坑支护形式安全性高、适用性强、稳定性好,得到了工程界的广泛认可,但连续墙基坑支护结构在施工过程中的力学性能却较为复杂.以一实际工程为例,采用Midas-GIS分析工具建立了3维基坑施工阶段研究模型,采用连续墙和内支撑的组合方案,用强度折减法分析了施工过程中各种工况下的基坑应力及应变情况,对连续墙施工过程进行了力学模拟,并对基坑稳定性进行了研究和评估.研究结果对基坑施工过程力学模拟和基坑稳定性评估有一定借鉴意义.【总页数】4页(P290-293)
【作者】高渤;周森
【作者单位】河南省交通规划勘察设计院,河南郑州450052;同济大学土木工程学院,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU475
【相关文献】
1.某深基坑地下连续墙+双排桩复合支护形式的施工过程仿真分析 [J], 刘根华;郑伟锋;邓高
2.地铁车站基坑地下连续墙施工过程中存在的问题及预防措施 [J], 钟登科
3.地铁车站基坑地下连续墙施工过程中存在的问题及预防措施 [J], 钟登科
4.悬挂式深基坑地下连续墙支护数值模拟及工程优化 [J], 丰土根;乔广轩;刘江涛;张箭
5.富水圆砾地层地铁深基坑地下连续墙施工力学行为 [J], 胡子付;刘曙光;飞虹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
【关键字】论文题目:深基坑开挖技术与防护措施专业:土木工程(工民建)学号:姓名:指导教师:潘家鼎教授学习中心:直属学习中心西南交通大学网络教育学院2015年03 月21 日院系网络与继续教育学院专业土木工程(工民建)年级2013(春本)学号姓名学习中心直属学习中心指导教师潘家鼎教授题目深基坑开挖技术与防护措施指导教师评语是否同意答辩过程分(满分20)指导教师(签章) 评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩组组长(签章)年月日诚信承诺一、本设计是本人独立完成;二、本设计没有任何抄袭行为;三、若有不实,一经查出,请答辩委员会取消本人答辩(评阅)资格。
承诺人(钢笔填写):2015年3月21日目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章工程概况 (2)第三章深基坑开挖技术 (3)3.1 测量定位 (3)3.2 机械进场 (4)3.3 土方开挖 (5)3.4 基底普探 (9)第四章深基坑防护措施 (10)4.1 放坡支护 (10)4.2 近似垂直边坡支护 (10)4.3 基坑降水 (10)4.4 基坑监测 (11)结语 (13)参考文献 (14)致谢 (15)摘要本文以在建的广西防城港红砂核电站一期工程,核岛——泵房——前池深基坑开挖为工程实例,阐述了深基坑开挖的施工技术。
在遵循“分层、分步、限时支撑”的根底上,采取有针对性的施工措施、挖土方案、合理降水和加快开挖进程,确保基坑和周边环境的安全稳定,使得基坑开挖顺利地完成。
关键词:土方开挖;基坑支护;基坑降水;基坑检测第1章绪论结合近年来一些深基坑支护设计与施工,概述了较成熟的深基坑支护结构选型及适应条件,简述了深基坑设计理论及其存在的一些问题,对深基坑支护工程在今后的工程技术应用进行了探讨,以期进一步完善深基坑支护技术。
深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种新类型的岩土工程。
基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、根底类型、基坑开挖深度、降排水条件、周围环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,应做到因地制宜,因时制宜,理论设计、严格监控、信息化施工。
研 究 生 课 程 论 文(2009-2010学年第二学期)土钉支护中土钉内力计算方法总结与对比分析研究生:周森土钉支护中土钉内力计算方法总结与对比分析周森(华南理工大学土木与交通学院广东广州510640)摘要:大量的足尺模型试验和实地监测结果表明,土钉支护中土钉内力具有开挖效应,土钉最大拉力出现在基坑中部,上部和下部内力均较小。
现行的《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-969)及《基坑土钉技术规程》(CECS96:97)的设计计算理论均不能准确反映土钉墙现场原型观测中实际土钉力,以上问题给合理确定土钉长度带来困难,使计算土钉力及确定长度更多依靠经验,造成土钉力设计偏于不安全或偏于保守。
通过分析现行规程计算土钉力与实测土钉力不一致性,指出现行规程计算方法存在的缺陷,进而分析研究土方开挖对土钉力的影响,讨论了基于增量法的土钉内力简化计算方法。
关键词:土钉内力;技术规程;缺陷;增量法中图分类号:TU435 文献标识码:A 文章编号:作者简介:周森(1986-),男,华南理工大学岩土工程专业硕士研究生,主要从事于风险评估方法在岩土工程中的应用及地下结构设计方法的研究。
E-mail:beihai_1986@Discussions of soil nail stress calculation methods in soil nail wallZHOU Sen(College of Civil Engineering & Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract: Tremendous mockup tests and in-situ monitoring indicate that soil nail stress takes on excavation effect in the process of excavating of groundsill pit. The present “order” can not truly calculate the size of soil nails stress, especially the variation of soil nail stress with the changes of groundsill pit, making it difficult to determine the length of soil nails.Generally, determination of soil nail stress and the length of soil nails is largely rested upon experience. The nonuniformity between computational soil nail stress and monitoring soil nail stress is discussed and compared. The defects existing in the present “order” and simplified soil nail stress calculation method based on incremental method are analyzed in details.Key words: soil nail stress; present order; defects; simplified calculation method1 土钉墙的发展及研究现状土钉墙是在坡体或基坑开挖的过程中向土体(岩体)中打入较密分布的加筋体(锚杆、钢花管等)形成的对土体(岩体)加固以保证其稳定性和安全性的加固技术。
土钉墙支护技术的发展经历了约40余年的历史。
1972年,法国承包商Bouygues在凡尔赛附近拓宽一处铁路路基的边坡工程中最早使用了土钉支护技术[1]。
自此以后,土钉支护技术被世界各地广泛应用于基坑支护、边坡加固、河岸堤坝等水利、铁道、建筑等领域的岩土工程中,并取得了较好的经济和社会效益[2]。
1975年,德国的Karl Bauer与KarlSeul大学的岩土力学研究所,进行了7个大型足尺土钉墙试验与许多模型试验,第一次对土钉墙的工作形状、长度、面层压力分布等进行了系统研究[3]。
1986年,法国在施工承包商、研究机构和高等院校联合下,对土钉墙进行了较为深入的研究,通过3个大型土钉墙试验和6个现场工程详细量测得到了土钉拉力沿长度分布规律和土钉在使用阶段内力变化规律[4]。
在我国,山西太原煤矿设计院王步云对土钉支护边坡进行分析和试验并将其用于山西柳湾煤矿的边坡支护工程,这是有记载的国内应用土钉技术的首例。
近年来,冶金部建筑研究总院、北京工业大学、清华大学、广州军区建筑工程设计院和总参工程兵三所等单位,在土钉墙的研究开发应用方面做了不少工作。
北京、深圳、广州、长沙、武汉、石家庄、成都等地的基坑工程已经较广泛的采用了土钉墙支护[5]。
与此同时,人们对土钉墙的工作性能也进行了深入的探讨和研究,研究的重点在土钉内力、土钉墙变形、稳定性和钉-土相互作用及界面特性等方面。
Patra和Basudhar对用土钉加固的边坡进行了优化分析,用极限平衡理论计算了边坡整体和局部稳定性系数,认为土钉只受拉力作用,向上倾斜的土钉是一种最优化的设计方法[6]。
Erol Guler量测并比较了两个足尺土钉墙的工作性能和稳定性,现场实验和理论分析都表明土钉的角度向上比向下能够取得较好的效果,土钉角度向上比向下能增加10%~15%的土钉拉力,且土钉角度向上会减少土钉墙的水平变形[7]。
I.H.Wong通过试验与数值分析双重手段得到了土钉墙计算位移均比同深度下的实测值大的结论[8]。
张明聚对一基坑进行现场实测,得到了诸多有意义的结论:1)基坑开挖过程中,顶面的位移最大,随深度的增加而逐渐减少;2)施工阶段,下层土体开挖过程对所设置的所有上层土钉的受力均有影响,各层土钉的拉力均有突变增量,土钉的受力具有开挖效应;3)土钉中拉力沿钉长呈中间大,两端小的曲线分布,土钉最大拉力出现在基坑开挖深度的中部,上部和下部土钉的受力较小,因此土钉受力并不是与水平位移大小成正比,而与基坑边坡潜在的滑动趋势有关[9]。
后勤工程学院李冉等、石家庄铁道学院孙铁成、浙江大学陈福全以及天津大学、冶金部建筑研究院、解放军理工大学等专家学者和单位通过模型试验等手段研究了土钉墙内力分布、变形及稳定性等问题,丰富了土钉支护的理论与设计。
笔者在阅读以上文献的基础上,发现在土钉支护被日益广泛应用的同时,土钉支护的设计计算理论则显得较为落后,尤其是土钉力和土钉墙位移的计算方面缺乏合理的计算方法。
在对土钉内力的研究方面,足尺和模型实验表明,土钉力具有开挖效应,土钉最大拉力出现在基坑中部,上部和下部内力均较小;而现行的《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-969)及《基坑土钉技术规程》(CECS96:97)的设计计算理论均不能反映土钉墙现场原型观测中实际土钉力。
以上问题就给合理确定土钉长度带来困难,使计算土钉力及确定长度更多依靠经验,造成土钉力设计偏于不安全或偏于保守。
本文通过分析现行规程计算土钉力与实测土钉力不一致性,指出现行规程计算方法存在的缺陷,进而分析研究土方开挖对土钉力的影响,讨论了基于增量法[10]的土钉内力简化计算方法。
2 土钉的受力特性及内力计算方法2.1 土钉受力特点土体的抗剪强度较低,抗拉强度几乎可以忽略,但土体具有一定的结构整体性,当开挖基坑时,土体存在使边坡保持直立的临界高度,当超过这一高度或者在地面超载及其它作用下,将发生突发性整体破坏。
所采用的传统支挡结构均基于被动制约机制,即以支挡结构自身的强度和刚度,承受其后的侧向土压力,防止土体整体稳定性破坏。
土钉墙则是在土体中放置一定长度和密度的土钉构成的。
土钉与土共同工作,形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体,土钉的作用是基于这种主动加固的机制[11]。
土钉与土的相互作用,还能改变土坡的变形与破坏形态,显著提高了土坡的整体稳定性。
2.2 土钉力的分布土钉的拉力分布在滑动面处拉应力最大,图1所示为法国某土钉墙试验的结果[12]。
对于单根土钉来说,滑动区对土钉产生向外的拉拔力,而滑动区以外的土体则对土钉提供抗拔力,拉拔力与抗拔力方向相反,滑动面处相当于土钉受力的中性点。
反之,土钉对滑动土体提供稳定的拉力,同时对稳定土体产生一个向外的拉力,如图2所示,滑动区即图1中的主动区,稳定土体即1中的约束区。
显然,当滑动区土体向外水平位移时,土钉对滑动土体产生一个向内的水平拉力,则滑动土体作用于土坡面上的混凝土面层的侧压力必定小于主动土压力,土钉与滑动土体的摩阻力抵消了一部分土压力。
图1 土钉拉力分布状态图2 土钉受力特性分析简图2.3 土钉力的计算整体稳定性计算并不能计算出每根土钉所受力的大小,最多只能提供稳定所需的总的土钉力,而当要求验算每根土钉的抗拔承载力时,则应先计算每根土钉所受的拉力。
对土钉所受拉力的计算,目前还缺乏合理、简便的方法,且不同的规程有不同的计算标准,归纳起来有《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-969)方法、《基坑土钉技术规程》(CEC96:97)方法和考虑动态施工条件下的增量简化计算等三类计算方法。
2.3.1 经典土压力计算方法《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-969)对土钉力的计算采用如下方法:单根土钉的受拉荷载根据土钉位置处的基坑水平荷载标准值与土钉之间的平均面积的乘积进行计算。
计算土钉力采用三角形分布模式,如图3所示。
图3 基坑规程土压力分布示意土压力计算公式为[13]j yj xj ajk jk S S e T αζcos /=, (1) 其中,xj S 、yj S 为第j 根土钉相邻其它土钉的水平、垂直距离(m );a j k e 为第j 根土钉与位置处主动侧压力标准值(KN ),按郎肯土压力理论计算;j α为第j 根土钉与水平面的夹角;ζ为考虑坡面倾角的荷载折减系数。
荷载折减系数ζ可按下式计算⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛-=245tan tan 1tan 12tan 2ϕβηϕβζ, (2)其中,β为土钉墙面与水平面的夹角;η为破裂面与水平面的夹角,取为⎪⎭⎫⎝⎛+2ϕβ,如图4所示。
图4 倾斜面上土压力折减系数图示这种方法计算出来的土钉力沿基坑深度是越往下越大,也即与郎肯土压力的三角形分布是一致的,但这种方法计算所得的土钉内力与实际土钉力的分布形状是不一致的,这己被大量的实测资料所证明,图5中几种土压力分布就很清楚地说明了这个问题。