微型钢管桩复合土钉墙模型模拟降雨及坡顶堆载试验研究
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摘要
随着我国城市化进程不断加速,城市建筑密度不断增加,基坑支护问题越来越突出,基坑支护技术不断取得发展,微型钢管桩复合土钉墙是一种近年来新出现的技术手段。微型钢管桩复合土钉墙具有良好的地层适应性,易于施工的特点。其变形小、造价低廉,有利于充分利用土钉的抗拨力与土体变形协调,减少结构造价,在同等条件下优于护坡桩方案。
微型钢管桩复合土钉墙是一种新型的支护结构,是复合土钉墙中的一种,与普通土钉墙相比,微型钢管桩复合土钉墙克服了土钉墙变形大,不能在坡度小于1:0.1,高度大于12m的基坑边坡中应用的缺点。
本文简单回顾微型钢管桩复合土钉墙在国内外基坑支护工程中的应用及其研究现状。介绍了微型钢管桩复合土钉墙的受力与变形特性。通过对微型钢管桩复合土钉墙比例模型模拟降雨及模拟坡顶堆载,获得模拟降雨及模拟坡顶堆载条件下边坡模型土压力、土钉轴向拉力、微型钢管桩弯矩和面层加强筋应变数据,分析了微型钢管桩复合土钉墙土压力、土钉轴向拉力和微型钢管桩弯矩沿深度方向分布规律,阐述微型钢管桩复合土钉墙受力机理。
模拟降雨数据分析表明,土压力岩深度分布曲线不符合朗金土压力理论曲线,降雨能消除前期固结土压力,随着土体含水率的增加,土压力相应的增加。模拟降雨不能改变土钉轴力分布形态,但能增加面层加强筋应变和边坡位移。
模拟坡顶堆载数据分析表明,土压力分布曲线不符合朗金土压力理论曲线,坡顶堆载引起土压力激烈的调整,但不一定是增加的。坡顶堆载不能改变土钉轴力分布形态,但能增加面层加强筋应变和边坡位移。
通过微型钢管桩复合土钉墙基坑模型实验数据分析,发现了微型钢管桩复合土钉墙土压力、土钉轴向拉力、微型钢管桩弯矩和面层加强筋应变在模拟降雨和模拟坡顶堆载条件下的变化规律,为微型钢管桩复合土钉墙的研究工作提供一定的思路,并为微型钢管桩复合土钉墙设计提供一些有益的建议与参考。
With the exploiting and utilizing of urban underground space, the problem of foundation excavation support of underground structures has become increasingly serious. Foundation excavation support technology develop continually, the Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall is a new technology in china .It has many strong points compare with big diameter support piles, for example ,adaptability, easy construction, small transmutation ,low cost and so on .
The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall is a new technology ,which is one of Soil Nailing Retaining Wall .It has small transmutation and can be used in excavation support that the deep exceeds 12 meters and that the angle lesses than 0.1.
This paper briefly reviews the research in The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall , also introduces its mechanism and transmutation characteristic. In simulate rain and stacking simulate heavy experimentation , it obtains data includes Soil Pressure, Soil Nailing Pull, Micro-steel Piles Moment, and expatiates on mechanism.
In Simulate Rain condition,Soil Pressure curve doesn't accord with classics curve,and the Overconsolidated Soil Pressure decreases drastically, Soil Pressure increases along with Moisture Content. In Simulate Rain condition,Soil Nail axi-force curve form doesn't change, and Horizontal Steel Bar Stress and Displacement increases.
In Atacking Simulate heavy condition,Soil Pressure curve doesn't accord with classics curve, Soil Pressure intense changes, but not surely increases. In Atacking Simulate heavy condition,Soil Nail axi-force curve form doesn't change, and Horizontal Steel Bar Stress and Displacement increases.
By the data analysis, discovers the Soil Pressure, Soil Nailing Pull, Micro-steel Piles Moment, surface strengthened reinforcing steel bar stress change rule in analog rain and stacking analog heavy experimentation conditions .The paper provides availability and reference for The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall design.
微型钢管桩复合土钉墙是一种新型的支护结构,是复合土钉墙中的一种,与普通土钉墙相比,微型钢管桩复合土钉墙克服了土钉墙变形大,不能在坡度小于1:0.1,高度大于12m的基坑边坡中应用的缺点。
本文简单回顾微型钢管桩复合土钉墙在国内外基坑支护工程中的应用及其研究现状。介绍了微型钢管桩复合土钉墙的受力与变形特性。通过对微型钢管桩复合土钉墙比例模型模拟降雨及模拟坡顶堆载,获得模拟降雨及模拟坡顶堆载条件下边坡模型土压力、土钉轴向拉力、微型钢管桩弯矩和面层加强筋应变数据,分析了微型钢管桩复合土钉墙土压力、土钉轴向拉力和微型钢管桩弯矩沿深度方向分布规律,阐述微型钢管桩复合土钉墙受力机理。
模拟降雨数据分析表明,土压力岩深度分布曲线不符合朗金土压力理论曲线,降雨能消除前期固结土压力,随着土体含水率的增加,土压力相应的增加。模拟降雨不能改变土钉轴力分布形态,但能增加面层加强筋应变和边坡位移。
模拟坡顶堆载数据分析表明,土压力分布曲线不符合朗金土压力理论曲线,坡顶堆载引起土压力激烈的调整,但不一定是增加的。坡顶堆载不能改变土钉轴力分布形态,但能增加面层加强筋应变和边坡位移。
通过微型钢管桩复合土钉墙基坑模型实验数据分析,发现了微型钢管桩复合土钉墙土压力、土钉轴向拉力、微型钢管桩弯矩和面层加强筋应变在模拟降雨和模拟坡顶堆载条件下的变化规律,为微型钢管桩复合土钉墙的研究工作提供一定的思路,并为微型钢管桩复合土钉墙设计提供一些有益的建议与参考。
With the exploiting and utilizing of urban underground space, the problem of foundation excavation support of underground structures has become increasingly serious. Foundation excavation support technology develop continually, the Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall is a new technology in china .It has many strong points compare with big diameter support piles, for example ,adaptability, easy construction, small transmutation ,low cost and so on .
The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall is a new technology ,which is one of Soil Nailing Retaining Wall .It has small transmutation and can be used in excavation support that the deep exceeds 12 meters and that the angle lesses than 0.1.
This paper briefly reviews the research in The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall , also introduces its mechanism and transmutation characteristic. In simulate rain and stacking simulate heavy experimentation , it obtains data includes Soil Pressure, Soil Nailing Pull, Micro-steel Piles Moment, and expatiates on mechanism.
In Simulate Rain condition,Soil Pressure curve doesn't accord with classics curve,and the Overconsolidated Soil Pressure decreases drastically, Soil Pressure increases along with Moisture Content. In Simulate Rain condition,Soil Nail axi-force curve form doesn't change, and Horizontal Steel Bar Stress and Displacement increases.
In Atacking Simulate heavy condition,Soil Pressure curve doesn't accord with classics curve, Soil Pressure intense changes, but not surely increases. In Atacking Simulate heavy condition,Soil Nail axi-force curve form doesn't change, and Horizontal Steel Bar Stress and Displacement increases.
By the data analysis, discovers the Soil Pressure, Soil Nailing Pull, Micro-steel Piles Moment, surface strengthened reinforcing steel bar stress change rule in analog rain and stacking analog heavy experimentation conditions .The paper provides availability and reference for The Micro-steel Piles advance-Supported Composite Soil Nailing Retaining Wall design.
引文
[1] 朱玉明、吕凯歌、谭永坚.钢管小桩复合土钉墙在北京某基坑工程中的应用. 建 筑 科 学,2006.6: 1-3
[2] 包永平、赵普彤等. 微型桩复合土钉墙联合支护技术在基坑支护工程中的应用. 探矿工程(岩土钻掘工程),2006,第 3 期
[3]何世达、周友华. 微型钢管桩在南宁市鼎盛大厦基坑支护中应用.岩土工程界,第 9 卷 第 10 期
[4] 徐化轩.微型钢管压浆桩的设计、检验与施工. 西部探矿工程,2002,5,增刊(001)—357—0:2-4
[5] 夏华宗、吕建国.微型钢管桩复合土钉墙研究现状. 华北科技学院学报,2007,4:1-2
[6] 唐传政,舒武堂.微型钢管群桩在基坑工程事故处理中的应用,2005,11:1-2
[7] 刘卫东,海占权.工书圣,深基坑垂直外模微型桩-土钉支护施工技术. 建筑科学,2006,1:1-50
[8] 曹建,赵昌. 超前微型钢管桩在基坑围护中的应用. 铁道建筑,2007 年第二期,1:1-60
[9] Dino Kartofilis、Brian O’Gara,Titus Power Plant Micropile Retaining Wall,2006,Nicholson Construction Company:1,1-20
[10] 毛建林. 西部探矿工程,2002,第二期,2:1-20
[11] 莫暖娇、何之民、陈利洲.土钉墙模型试验分析.上海地质,1999 第三期,1:1-25
[12] 汪班桥、门玉明、陈文玲. 土钉墙模型试验研究. 西安工程学院学报,2002,1:1-4
[13] 李象范,徐水根.复合型土钉挡墙的研究[J].上海地质,1999.3
[14] 杨志银,菜巧灵,陈伟华,王凯旭.复合土钉墙模型研究及土钉应力的测试试验[J].建筑施工,2001(6),427-430.
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[17] 江炼权.复合土钉墙在深基坑围护结构中的应用[J].施工技术,2006(1),61-62.
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[60] 段兵廷,王年云,邹金林.条形均布超载作用下挡土墙上土压力分析.武汉城市建设学院学报,1997.03
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