钉锚组合支护机理研究与工程应用
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成果简介
1、受基坑边坡地层条件、周边环境、开挖深度等因素影响,对于变形要求较严的深基坑可以采用考虑钉锚组合支护。由于土钉是被动受力构件而锚杆是主动加载构件,两者组合时与边坡土体相互作用机理十分复杂。土钉和锚杆受力存在互补作用,即锚杆在施加预应力后将减小土钉拉拔力,尤其对相邻土钉,其卸载作用十分明显。钉锚的内力分析应基于表观土压力(Terzaghi-Peck)分布模式、以经典土压力(Rankine)数值总和控制、考虑锚杆预应力的卸载作用。
2、有限元数值分析的结果并参照模型试验和现场观测数据表明:刚体极限平衡分析可以用于钉锚组合支护的安全性评价,但应根据钉锚具体布置和基坑边坡地层条件对潜在滑裂面加以限定。即根据边坡地层条件适当地布置锚杆可以改变基坑边坡的破坏模式,提高其稳定安全度。
3、采用近似的弹性力学公式估算开挖基坑的坡后沉降和边坡水平位移,并利用锚杆约束位移的物理特征进行修正,可以分析钉锚组合支护基坑的变形趋势,并根据工程目标,调整锚杆布置限制基坑边坡变形。
4、多项基坑支护工程的应用实践表明:在特定的地层与环境条件下,钉锚组合支护比桩锚支护
更经济,比纯土钉支护更安全;在一些特定条件下,钉锚组合支护用于基坑边坡抢险加固更有效;可以适应施工场地狭窄、周边管线及其他构筑物保护的要求。
5、结合工程设计、施工及现场处理的经验,提出了钉锚组合支护的若干技术要点,为相关规程的编制提供参考。
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