深基坑支护体系优化设计及应用研究 ——以雅宝路二期危改基坑支护工程为例

论文摘要

本文主要内容包括:基坑支护方法的选择,结合目前常用的支护结构形式,分别论述了预应力锚杆复合土钉墙支护结构及桩锚支护结构特点和适用范围、作用机理,提出了多种支护结构型式组合应用的特点。结合范例的地质情况和工程实际,提出了不同条件下支护结构设计方案的选型与经济对比。重点研究两种截然不同的支护结构,上部采用预应力锚杆复合土钉墙支护,下部为护坡桩结合多道锚杆支护的方案。结构体系设计采用变形控制理论,对预应力锚杆复合土钉墙与桩锚支护结构在整体布局上的设置的安全性进行分析;重点对桩锚支护结构设计影响因素进行分析;对预应力锚杆设置高度、上部土层荷载取值变化(均布荷载或是条形荷载)、开挖工况变化对桩锚支护结构设计的影响进行分析;上下组合支护高度变化对支护优化的影响分析;最终选择安全可靠、经济合理的支护结构配置。给出了组合支护结构施工控制要点,采用信息化施工手段对基坑开挖进行监控测量,对获得的数据分析设计优化效果,及时反馈,确保基坑支护设计安全可靠、经济合理。通过本文研究主要得出以下结论:(1)土钉和桩锚组合支护结构中,上下两部分支护结构在受力变形上相互作用不明显,设计时将两者在各自体系中独立计算所带来的误差不大。即在设计上部土钉支护时将其单独计算分析,在设计下部桩锚支护时则将上部放坡结合土钉支护部分折算成上覆荷载也将其单独计算分析是可行的。(2)在设计计算时按实际工况,把上部土钉墙支护范围内土体荷载分成均布荷载和条型荷载,在保证安全取值的情况下,尽量减少均布荷载的量值,设计结果是经济的。(3)综合考虑桩上弯矩、锚杆受力情况、桩顶位移及抗滑安全性,上下组合结构在纵向上的设置高度对组合支护体系的安全性稳定性和经济造价有较大影响,对比选用土钉墙坡高占基坑深度1/2深度为宜。(4)利用软件进行桩锚设计计算时,使锚杆设计长度可实施、拉拔力能保证,可以通过调整开挖工况的方法调整多层锚杆受力状况,有效均衡各层锚杆拉拔力,使相应锚杆所处地层能够提供可靠的拉拔力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 基坑工程概述
• 1.2.1 深基坑工程特点
• 1.2.2 深基坑支护结构类型
• 1.2.3 组合支护结构概述
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容及技术路线
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 2 复合土钉墙及桩锚支护结构设计理论概述
• 2.1 土钉墙支护结构设计理论
• 2.1.1 已有主要研究成果
• 2.1.2 土钉支护设计计算模型
• 2.1.3 土钉支护设计分析方法
• 2.1.4 预应力锚杆复合土钉支护设计机理
• 2.1.5 土钉墙工程设计内容
• 2.2 桩锚支护结构设计理论
• 2.2.1 单道锚撑设计计算
• 2.2.2 多道锚撑设计计算
• 2.2.3 锚杆设计计算（规范法）
• 2.2.4 抗隆起稳定性验算
• 2.2.5 渗透稳定性验算
• 2.2.5 抗滑移稳定性验算
• 2.2.6 正截面验算
• 2.2.7 抗渗透稳定性
• 2.2.8 结构内力计算（弯矩、剪力）
• 3 雅宝路二期危改支护体系优化设计
• 3.1 雅宝路二期危改工程与地质概况
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 地质概况
• 3.2 深基坑支护结构方案比选
• 3.2.1 基坑支护结构设计原则
• 3.2.2 支护结构设计依据
• 3.2.3 支护结构设计比选
• 3.3 组合支护体系设计
• 3.3.1 组合支护体系设计计算方法
• 3.3.2 组合支护结构设计优化
• 3.3.3 设计结果
• 4 组合支护结构体系应用及其效果分析
• 4.1 雅宝路基坑支护工程施工概述
• 4.1.1 土钉墙边坡支护施工工艺及质量要求
• 4.1.2 护坡桩施工工艺及质量要求
• 4.1.3 锚杆施工
• 4.1.4 土方开挖的要求
• 4.1.5 地下水控制
• 4.2 基坑变形监测
• 4.2.1 变形观测内容及目的
• 4.2.2 工作量布置原则
• 4.2.3 观测控制值及警戒值
• 4.2.4 基坑位移观测结果与分析
• 4.2.5 组合支护体系应用效果分析
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献