有支點(diǎn)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)主動(dòng)區(qū)土壓力和增強(qiáng)機(jī)理研究.pdf

1、土壓力至今仍是一個(gè)尚未完全解決的問(wèn)題，尤其在基坑工程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力問(wèn)題更為復(fù)雜。具體到有支點(diǎn)的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，土壓力沿深度的分布與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、工程實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬等方法，研究了有支點(diǎn)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)的主動(dòng)區(qū)土壓力分布規(guī)律，得出了土壓力呈“R”形分布的結(jié)論，但是卻一直未有新的進(jìn)展。 巖土工程中工程實(shí)踐往往超前于理論研究，而新技術(shù)在經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐檢驗(yàn)后急需要上升到理論?；庸こ碳夹g(shù)發(fā)展到今天，支

2、護(hù)形式日新月異，但是卻不外乎是在原有的支護(hù)形式上的新發(fā)展和組合應(yīng)用，研究新的組合式支護(hù)形式的時(shí)候離不開(kāi)對(duì)主動(dòng)區(qū)土體的研究。另一方面，對(duì)在建基坑的加固增強(qiáng)也只有主動(dòng)區(qū)增強(qiáng)和被動(dòng)區(qū)增強(qiáng)兩種選擇，但對(duì)主動(dòng)區(qū)的增強(qiáng)機(jī)理的研究并不成熟?；谝陨蟽蓚€(gè)原因，主動(dòng)區(qū)土體的增強(qiáng)機(jī)理研究也是一項(xiàng)迫切的實(shí)踐需求。 為了深化以上兩個(gè)問(wèn)題的研究，本文針對(duì)主動(dòng)區(qū)土壓力進(jìn)行了詳細(xì)研究，對(duì)主動(dòng)區(qū)土體的增強(qiáng)機(jī)理也作了一定的研究探討。研究?jī)?nèi)容如下： 根據(jù)基

3、坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類(lèi)，把樁錨支護(hù)、內(nèi)支撐和逆作法歸類(lèi)于有支點(diǎn)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，作為一類(lèi)支護(hù)形式對(duì)其受力和變形特點(diǎn)進(jìn)行研究。 采用FLAC數(shù)值模擬方法，分析了主動(dòng)區(qū)土體應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)特征；定義了有支點(diǎn)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力拱效應(yīng)系數(shù)，然后研究了拱效應(yīng)系數(shù)與土體模量、墻(樁)體厚度、撐(錨)預(yù)應(yīng)力、土體強(qiáng)度參數(shù)、外摩擦角等因素的關(guān)系。分析了彈性情況下的有支點(diǎn)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)主動(dòng)區(qū)土壓力的分布特點(diǎn)，根據(jù)模擬結(jié)果把墻后土壓

4、力分布規(guī)律擬合成一個(gè)通用的公式。給出了在同時(shí)考慮彈、塑性情況下的土壓力解析表達(dá)式。提出了針對(duì)工程設(shè)計(jì)的非線性土壓力和彎矩折減的處理建議。 為了對(duì)主動(dòng)區(qū)土體增強(qiáng)時(shí)提供判斷穩(wěn)定土體區(qū)與應(yīng)力衰減區(qū)分界線的依據(jù)，本文研究了墻后豎向土拱的特性，推導(dǎo)了合理拱軸線方程，得出拱軸線方程為橢圓的結(jié)論。 最后，分別研究了主動(dòng)區(qū)進(jìn)行水平向增強(qiáng)(增設(shè)土釘)和豎向增強(qiáng)(增設(shè)小樁)時(shí)的土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力、變形特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)一實(shí)際工程(采用樁錨和土釘