复合土钉墙中的侧向土压力研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文复合土钉墙中的侧向土压力研究姓名：黄云申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：管昌生2003.5.1摘要随着高层建筑和地下空间的利用和发展，我国的深基坑工程日益增多，无论是技术难度还是工程规模都越来越大。尤其是在地质条件较差或较复杂的地区，传统的基坑支护方法已不能满足当前发展的需要。复合土钉墙支护是一种新型基坑支护方式，近年来已在深圳、上海、武汉等地区得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。复合土钉支护技术中，土钉主动支护土体，并与土体共同作用，尽可能保持、利用、提高基坑边壁土体的原有强度，将传统支护方式中对支

2、护结构形成荷载效应的扰动±体转化为支护结构的一部分，从而可以有效地应用于软土地区等特殊地质条件下的基坑支护。但是复合土钉墙支护的工作机理和稳定性研究至今尚是空白，没有相应的计算分析方法，设计主要依靠经验进行。理论研究的落后制约了复合土钉墙支护的进一步发展，因此，在前人对土钉及复合土钉研究的基础上，根据目前复合土钉墙支护的研究现状和工程的实际需要，本文针对当前深基坑支护中广泛应用的土钉墙及设计计算理论与设计方法，采用理论研究、工程实例相结合的方法，对土钉拉力和边坡的侧向土压力进行了分析研究。主要工作如下：(1)本文给出了复合土钉墙的稳定性分析方法，该

3、方法介绍了复合土钉墙的四种破坏类型，分析了每种破坏类型的受力机理，并给出了相应的计算方法和计算方法中的一些不足；(2)在传统的主动土压力和经验土压力的基础上，建立了土钉墙中间大、上下小的四边形状分布的侧向土压力的计算模式。该计算模式更准确地描述了土钉墙的侧向土压力的分布，而且比较简洁，便于计算；(3)研究了复合土钉墙的支护机理，建立了复合土钉墙支护稳定性分析模型，并采用三维非线性有限元单元法计算了土钉的内应力和变形；(4)结合工程实例，利用监测数据对有限元计算结果进行了检验，并和按本文提出的土钉墙侧向土压力四边形分布模式得出的计算结果进行了比较分析

4、，进一步分析了土钉墙的工作机理。关键词：土钉墙复合土钉墙土压力土钉内力有限元Abstractwiththeutilizationanddevelopmentofhigh-riseormulti-risebuildingandundergroundspace，therearemoreandmoredeepfoundatingpitprojectsinpracticalengineering．Thedifficultytendstobemoreseriousandthescaletendstobelarger．Conventionaldesignmet

5、hodsoffoundationpitbracingcannotmeetthenoedoftoday’sdevelopment'especiallyfordeepfoundationpitlocatedinpoorandcomplicatedgeologicalcondition．Compositesoilnailingwan(CSNW)isanewbracingstructureoffoundationpit，whichhasbeonusedwidelyintheregionofShenzhen，ShangIIai。WI】11anate，andh

6、asobafionedgoodeconomicalandsocialperformance．Comparedwithconvenfionaibracingtechnology,notonlysoilnailingwillactivelysupportsoiImasses．butalsotheeffectofsoilnailingandsoilmasswillbemobilized1cadingtoutilizein-sitestrengthofsoilstoamaximamdegree．Thedisturbedsollmassesthatorigi

7、nallyinduceloadingeffectonbracingstructurearetransformedintoapartofbracingstrneture．Aeeofingly,thecompositesoilnailingbracingtechniquebeginstoappliedto『einforeementofsoftsoilsorfoundations．Butuptonow,theworkingmechanismandstabilitystudyofthecompositeSoilnailingbracingtechnique

8、isstillablank．11lorearenoeaieulationanalysismethodsforitandth