土钉墙在基坑支护中的研究与应用

论文摘要

本文详细讨论了土钉支护作用机理、工作性能及设计计算方法。分析了土钉支护设计计算理论中存在的问题,针对问题提出了解决方法。土钉支护的应用范围甚广,作为土体开挖的临时支护,用于高层建筑、地下结构等深基坑开挖,土坡开挖等;作为永久性挡土结构,一般与施工开挖时的临时支护相结合,如隧道洞门的上端挡墙和洞口二侧挡墙,路堑路堤的土坡挡墙、桥台挡墙等;以及现有挡土墙的修理加固和各类临时支护发生失稳时的抢险加固。在众多基坑支护方法中,土钉支护方法以其工艺简单、施工方便、快速及时、安全经济等特点受到广大工程技术人员的青睐,在工程实践中创造了巨大的社会经济效益。由于现行“规程”给出的设计理论不能真实地给出土钉支护中土钉力的大小,尤其不能计算出土钉力随土方开挖的变化状况。本文对此作进一步研究,论述了土钉墙支护基本性质、支护原理及工作性能,对土钉墙研究当中存在的问题进行了分析;论述了当前土钉墙支护计算方法,指出了这些计算方法在计算土钉力时的不足和缺陷,提出基于动态施工过程计算土钉力的方法;根据本文提出的基于动态施工过程计算土钉力的方法设计了“哈移动通信枢纽工程”的基坑土钉支护。以哈尔滨移动通信枢纽基坑支护工程为实例,用本文提出的土方开挖动态计算方法,设计了该工程基坑土钉支护结构。准确分析了土钉受力,合理设计了土钉长度、间距。通过正确设计土钉与面层连接节点,形成了土钉与土相互作用机制的支护体系,保证了基坑安全,降低了工程造价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究背景和意义
• 1.2 土钉墙的发展
• 1.3 土钉墙的分类
• 1.4 土钉墙的应用领域
• 1.5 土钉墙的研究现状
• 1.6 本文的主要工作
• 第2章 土钉墙的作用机理与工作性能
• 2.1 土钉墙的基本性质及支护原理
• 2.1.1 土钉墙支护原理
• 2.1.2 土与土钉间相互作用
• 2.2 土钉墙的工作性能的试验研究
• 2.3 土钉墙的工作性能
• 2.4 土钉墙研究中存在的问题和研究方向
• 2.5 根据土方开挖工况土钉轴力的研究
• 2.5.1 当前土钉力计算的主要方法及存在的不足
• 2.5.2 经验土压力计算方法
• 2.5.3 基于动态施工的土钉支护力计算方法
• 2.6 工程实例
• 2.7 本章小结
• 第3章 土钉墙设计计算方法探讨
• 3.1 土钉墙结构分析内容
• 3.2 土钉参数设计
• 3.2.1 土钉长度
• 3.2.2 土钉孔径及间距布置
• 3.2.3 土钉主筋直径的选择
• 3.3 内部稳定性分析
• 3.3.1 内部稳定性分析（体内破坏）
• 3.3.2 最危险破裂面的选择
• 3.4 外部稳定性分析
• 3.5 局部稳定性分析
• 3.5.1 土钉内力计算
• 3.5.2 土钉抗力及其设计
• 3.6 土钉墙变形分析
• 3.7 面层设计
• 第4章 土钉墙施工组织设计
• 4.1 土层参数
• 4.2 土钉参数
• 4.3 根据土方开挖工况计算土钉轴力
• 4.3.1 每层开挖深度
• 4.3.2 根据开挖工况土钉力
• 4.4 土钉配筋、抗力
• 4.5 复核内部稳定
• 4.6 复核外部稳定
• 4.7 面层设计
• 4.8 施工方法
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历