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复合土钉支护的试验研究与监测

372 2021-05-24 09:26:45


一般复合土钉支护现场试验为原型或接近于原型试验,测试数据基本反映了工程实际受力变形及稳定状态,因而试验数据较为难得。但由于试验条件及经费限制等原因,我国在这方面所做工作尚不多。

张凡等在玄武湖隧道工程现场对复合土钉支护的工作性能进行了现场测试。基坑边壁土层介质主要为素填土、粉土夹粉砂,以及粉细砂等。复合形式为自钻式土钉与水泥土搅拌墙组合结构,以此为主体将面层和原位土体连为一体形成共同工作体系。试验测得了基坑边壁位移与时间的变化曲线,指出其特点与单一土钉支护具有显著差异,并测得了土钉的弓形受力形态,认为它是潜在滑移面存在的结果。

杨志银等在深圳畔山花园大厦基坑工程现场,对复合土钉支护结构的土钉应力进行了监测试验。复合形式为土钉支护加深层搅拌止水帷幕桩墙和预应力锚索。场地地层为∶人工回填十、理藏植物层,淤冰质黏十、粉插黏十、粗砾矿砂,以及残积黏十层等。监测内容包括∶基坑周边水平位移(40~60 mm),坡顶和邻近道路沉降(20~30 mm),坡体位移(27~43 mm),以及地下水位变化等。并对土钉和锚杆分别进行了拉拔试验。

杨志银等还在深圳赛格基坑工程现场,对多种形式的复合土钉支护进行了现场测试。试验同样测得了土钉的弓形受力形态,并认为试验条件下潜在滑动面位于直线破裂面((β十φ)/2)与圆弧破裂面之间,试验还测得了开挖后土钉最大拉力作用位置。

张凯等在广州凯城东兴综合大厦基坑工程中,对复合土钉支护(人工挖孔桩、预应力锚杆和土钉)的受力变形特性进行了现场测试。试验结果表明,锚杆锁定后 3~5 d内有较

大预应力损失;上下层锚杆轴向力处于不断调整状态;土钉拉力沿其轴线分布不均匀;土钉长度超过 10 m 的部分几乎不受力,并认为对中等硬度黏性土,土钉的极限锚固长度即临界锚固长度可取为 12 m。

曾宪明,郑志辉等在长沙星电公寓基坑工程中完成了复合土钉支护(土钉加预应力锚杆)厚杂填土边坡的系统现场试验研究,指出杂填十中十钉应变沿钉长的分布形态之—为双弓形,表明潜在滑移面有两个或以上。研究认为土钉应变峰值点与零值点向土钉里端的转移是同时或相继发生的,它标志着土钉局部的破坏已经发生,在同时或相继转移的土钉应变峰值点与零值点之间的距离就是临界锚固长度,在理租条件下,它是—个常数;在试验条件下,约为9m。复合土钉支护还具有良好的抗动载性能。据文献报道,已比经土钉支护抗力高出6.6 倍。

复合土钉支护的室内试验研究较为少见。张明聚等采用相似模型理论,进行了基坑边壁复合土钉支护大比例尺模型试验。曾宪明,文高原等以长沙星电公寓厚杂填土基坑边壁复合土钉支护为背景,开展了一组课题的相似模型试验。其内容包括;无支护、降雨、不降雨条件下非夯实厚填土边壁破坏模式研究,无支护、降雨和不降雨条件下夯实填土边壁破坏模式研究;复合土钉支护、降雨和不降雨条件下非夯实填土边壁受力变形特征和作用机理研究,获得若干有意义结果。

复合土钉支护的室内外试验研究固然重要,但由于现场条件一般较恶劣,试验技术上的问题较突出,要取得较好的试验数据也不易;且室内试验条件还有一定程度的简化。因此,卓有成效地开展数值模拟研究,也是指导和推动复合十钉支护的应用不断深人发展的一个重要方面。

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