土钉墙地基承载力问题探讨

土钉墙墙底地基土的承载力验算是土钉墙支护设计的一项重要内容。国内的工程实践中,通常将土钉墙地基承载力与坑底土抗隆起验算合并考虑。针对具体案例,通过Plaxis3D有限元数值模拟,分析研究了土钉墙底部土体发生地基承载力失稳的破坏模式、破坏荷载以及土钉墙墙底应力分布特点等,探讨了依据我国相关规程进行土钉墙坑底隆起或地基承载力计算可能存在的问题。借鉴国外加筋土挡墙地基承载力计算的一般方法,将土钉墙作为荷载倾斜、偏心的刚性基础对待,利用荷载倾斜、偏心条件下传统刚性浅基础的地基承载力的Meyerhof解和Vesic解,对土钉墙地基承载力进行了计算和对比,通过对比发现,Meyerhof解更接近实际,据此,提出了土钉墙地基承载力计算的合理模式。     

土钉墙空间效应和平滑破坏模式的三维分析

在实际工程中,土钉墙稳定性评估一般采用转动破坏模式,且不考虑其空间效应对设计方案的影响,其结果是有时得到的结论与实际状况不相符合.本文采用三维极限分析方法,对土钉墙空间效应和平滑破坏两个方面的问题进行了讨论,并结合一实际工程,对它们进行了分析,得到一些初步结论,以期对实际工程有一定的参考价值.     

基坑土钉支护可靠性分析优化算法

针对基坑工程中岩土参数存在随机性和变异性的特点,基于响应面重构法、遗传算法和禁忌搜索方法研究了土钉墙边坡可靠性分析方法。考虑土钉的加固作用,建立了适用于土钉墙边坡任意形状滑面安全系数计算的改进Morgenstern-Price法。基于响应面原理,将改进Morgenstern-Price法取代传统响应面法中的有限单元法来随机抽样构造响应面函数,建立了一种近似的土钉墙边坡可靠度计算方法。以土体的抗剪强度指标 、 为随机变量,提出了一种能同时确定土钉墙边坡最小可靠度指标 及相应最危险滑面的全局优化计算方法--土钉墙可靠性分析自适应禁忌搜索遗传算法（ATSGA）。结合算例,分别以土钉墙边坡的最小可靠度指标和最小中值安全系数为目标函数,采用ATSGA法搜索其相应的最危险滑动面,结果表明,二者相差较大。     

微型护坡桩和土钉墙复合支护结构设计及实践

土钉墙是应用最广泛的边坡支护方法之一,其经济适用性在很多边坡工程中得到证明。但是土钉墙支护也有缺点,整体刚度差在一定程度限制了土钉墙的应用范围。在工程实践中,出现了微型护坡桩与土钉墙联合支护的复合支护结构,提高了支护结构的刚度,在很多工程中取得了良好的效果。对微型护坡桩和土钉墙联合支护结构的设计和实践效果予以研究,得到了一些可用于指导工程实践的结果。     

挡土挡水复合型土钉墙支护技术

依据深圳地区的工程实践,对挡土挡水复合型土钉墙的适用范围,一般特点及结构型式、变形控制技术等进行了研究,并提出了挡土挡水复合型土钉墙的设计计算方法。     

深基坑土钉墙支护结构设计及工程实例

深基坑土钉墙支护结构是近年来发展起来的一种新型的挡土技术,由于其经济可靠而且施工快速简便,已经在许多国家得到迅速的发展和应用。尽管目前国内外对土钉墙支护技术的研究已取得了一些可喜的成果,并成功应用于许多的工程实践,但也有少量基坑土钉墙事故发生。特别是现行工程设计中的随意性,或偏于保守,造成浪费,或有盲目性,往往酿成工程事故。文章根据土钉墙支护结构的特点,结合工程实例———北京颐源居Ⅲ期工程现场地质条件,就土钉墙支护结构的土钉长度、间距、土钉倾角及面层等结构参数进行了优化设计。土钉墙强度验算结果表明土钉抗拉断安全系数Ks=2 13>1 5,且抗拔出安全系数Fs=6 44均满足设计要求。其技术经济效益评价也表明该设计方案是可行且经济的。     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护的数值模拟

目前工程界桩锚与土钉墙联合支护设计采用的是土钉墙与桩锚分开单独设计的思路。根据单独设计思路和桩锚与土钉墙联合支护基坑工程实际情况分别建立单独土钉墙数值模拟、单独桩锚数值模拟与联合支护数值模拟模型。通过不同设计方法的数值模拟与对比分析,得到以下结论:联合支护数值模拟同时考虑了上部土钉墙与下部桩锚支护结构,模拟过程与实际施工过程相符,结果较为合理;与联合支护模拟结果相比,单独土钉墙模拟得到的土钉内力,坡顶水平位移、坡顶沉降均较小,以此为设计依据使土钉墙偏于不安全;单独桩锚模拟与联合支护模拟相比则高估了锚杆拉力、桩顶沉降、桩身最大弯矩,使设计有些保守。     

基坑支护土钉力的简化增量计算法

针对目前基坑土钉支护中土钉力的计算提出一个增量计算法,结果表明,该方法计算的土钉力较符合工程实际。     

土钉墙在超软地基基坑支护中的应用

在论述宁波市区软弱地基特征及基坑支护结构现状的基础上,分析了采用土钉墙支护结构支护深度6.0 ~7.0 m软弱基坑的可行性。在镇海炼化工程的超软弱地基中,用土钉墙来支护深度为6.0 m的基坑,并获得成功,开辟了用土钉墙支护宁波软弱基坑的先例。由于宁波软弱地基的特殊性,应对土钉墙实施过程中可能出现的问题进行预测和预防。详细地介绍了土钉墙设计施工的经验和教训,并提出了适用于宁波软土基坑的土钉墙基坑支护型式。由于土钉墙基坑支护结构的经济合理性,可以在宁波市区的基坑支护中推广应用。     

土钉墙面层土压力的计算分析

在目前的土钉墙设计中,面层通常被当作构造处理而不参与计算,墙后的主动土压力全部由土钉承担。实际上,土钉墙面层承受一部分土（水）压力。文中把土钉墙面层看作是弹性地基上的有限长梁,基于试验,推导了成层地基上土钉墙面层在土钉拉力作用下的挠曲线、转角、弯矩和剪力方程,并与实测数据进行了比较分析,验证了模型的合理性,得到的解析解基本上可以反映土钉墙面层土压力的分布。在此基础上,探讨了不同土性土层中土钉墙面层土压力的分布。面层土压力在土层的分界面上,位移连续,土压力发生突变;软弱土层分布的面层土压力较硬土层为大;上软下硬型较上硬下软的土层分布更能使面层土压力得到充分发挥,同时计算了面层土压力换算成荷载与土钉拉力的比值,其值随着开挖深度的增加越来越大,面层对于土压力的作用随着深度的增加表现得愈加明显,并提出针对不同地区、不同深度和不同土性条件下应给出比值的建议值,以使土钉墙的设计更符合其真实的作用机制,得到的结论和上述比值的计算方法对于进一步研究土钉墙的作用机制及设计中如何充分发挥面层的作用等具有重要的理论意义和实际应用价值。     

复合土钉墙支护模型及在深大基坑工程中的应用

土钉墙是用于基坑开挖和边坡稳定的一种挡土结构,将土钉与预应力锚杆结合形成复合土钉墙结构。根据土钉、预应力锚杆和土体的联合作用机理,提出钉-锚-土联合作用模型模拟复合土钉墙的支护锚固效应。将该力学模型用于指导设计一深大基坑支护工程,使基坑支护设计方案得到显著优化,确保了基坑开挖稳定和周边环境的安全,基坑支护获得圆满成功。     

土钉墙数值模拟在干船坞坞墙中应用探讨

从减少基坑开挖过程中坞墙位移和控制坞壁渗水角度出发,利用数值模拟分析,探讨在深基坑开挖中得到广泛应用的普通土钉墙和用于船坞坞室基坑开挖中的复合土钉墙技术,将联合劲性水泥土搅拌桩的复合土钉墙用于干船坞的坞墙结构。从工程探讨角度,研究土钉联合劲性水泥土搅拌桩、预应力锚杆的复合土钉墙在干船坞这一特定条件下的应用问题,并通过分析模拟结果,为干船坞坞墙设计施工过程中安全问题提出一些注意点     

深基坑土钉支护设计与施工实践

通过苏州工业园区星海大厦深基坑支护工程的设计与施工,全面介绍了深基坑土钉支护的设计与施工技术。实践证明,土钉支护与其他支护形式相比较,具有投资省、工期短、效果好等优点。     

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,讨论了极限平衡方法的局限性,指出应用有限元方法分析评价基坑土体结构稳定性是近年来研究的新趋势。采用滑面应力分析法和强度折减法两种有限元方法对基坑边坡的稳定性进行了研究。对于无支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数和滑动面结果一致,且滑动面形状随基坑土体强度的降低保持不变。对于采用土钉支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数结果一致,不同阶段下滑动面形状和位置不同,这主要是由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行折减,而未考虑土钉自身强度的降低。最后指出,在应用强度折减法时,是否考虑土钉自身强度的折减有待进一步研究。     

基坑工程支护新技术及应用研究

基坑支护是基坑工程的重要组成部分,工程建设规模的扩大和建设速度的加快推动着基坑支护技术的蓬勃发展。近些年来涌现出一系列新型基坑支护技术,如双排桩支护技术、玻璃纤维土钉墙支护技术、预应力锚索支护技术及浆囊袋锚杆支护技术等新技术。本文简要介绍了这几种基坑支护新技术的基本工作原理、工程适用条件及工作特性等,期望对工程技术人员参加工程建设有所裨益,对基坑支护技术的创新发展有所帮助。     

济南东舍坊深基坑工程多种支护方式及变形对比分析

在济南东舍坊项目深基坑工程中,同一深基坑支护工程采用桩锚、悬臂桩、复合土钉墙3种支护方式。对基坑支护设计、监测等内容进行了介绍。监测结果表明,3种支护方式都能满足基坑的安全性要求,符合设计;说明3种支护方式应用于同一深基坑中效果非常好,同时节省了工程造价,缩短了工期。通过变形对比分析,对于本基坑而言,桩锚支护对控制边坡变形效果最好,悬臂桩次之,复合土钉墙最不利。     

土钉墙内部稳定性分析方法改进

现有土钉墙滑动面的确定方法大多假定圆弧滑动面通过坡脚,但事实并非如此。文中总结了实际中可能出现的圆弧滑动面的4种类型,利用圆弧滑动面圆心坐标与圆弧上3个位置参数的关系建立了不通过坡脚的土钉墙最危险滑动面的搜索方法。根据土钉墙滑动面的类型,讨论和完善了建筑基坑支护技术规程中土钉墙整体稳定安全系数计算公式。在3个算例中将不同方法得到的滑动面和整体稳定安全系数进行对比分析,结果表明文中方法得到的滑动面与其他方法结果接近,说明文中方法的可行性;部分情况下文中得到的滑动面不通过坡脚,而传统方法假定滑动面通过坡脚,二者计算偏差较大;对于除传统方法得到的滑动面之外的3种滑动面类型,在相同滑动面条件下完善后的公式由于考虑了部分土体重力沿滑动面切向的抗滑力作用,计算出的整体稳定安全系数稍大。     

地震荷载作用下土钉支护边坡稳定性拟静力分析

在极限平衡分析框架内,使用滑动面搜索新方法和圆弧滑动面方法对地震作用下的土钉支护边坡进行稳定性分析。考虑地震作用时,采用拟静力分析方法,并根据不同的条分模式,推导出水平地震动态分布系数的计算公式。针对地震效应下圆弧滑动面竖直条分法的不足,采用水平和竖直条分法相结合的改进方式。通过算例对比分析,并研究土钉支护间距与不同地震烈度条件下土钉长度的变化对边坡静力和动力稳定性的影响,结果表明,滑动面搜索新方法计算得的最小安全系数与圆弧滑动面方法的计算结果颇为接近,且比以往研究成果要小,可说明滑动面搜索新方法的可行性;在土钉支护边坡的静力和动力稳定性分析中,滑动面搜索新方法计算得的临界滑动面与临界圆弧滑动面接近,但表现出非圆弧特性;在一定程度上可减小土钉支护间距和增大土钉长度,可有效地改善土钉支护边坡在地震作用下的稳定性。