垂直预应力锚杆式水泥土挡墙支护技术研究

摘要

本文研究了一种新型的复合基坑围护结构-垂直预应力锚杆式水泥土挡墙。本围护结构的主要特点是能有效的减小水泥土重力坝的宽度，较好的控制基坑位移，特别适合于施工场地狭小的环境。本文从变形、受力和共同作用等方面研究其工作机理。主要内容有： 1．说明了该围护结构产生的背景和理论知识，介绍了其结构的组成，整理了此结构的施工工艺和流程，并针对一些问题提出建议。 2．在分析传统水泥土重力式围护结构稳定性的基础上，考虑预应力锚杆作用，提出了该新型结构的各种稳定性计算；利用分段的方法分析了其水平位移的计算，并提出了计算公式。 3．对该结构中预应力锚杆和水泥土搅拌桩的共同作用进行了探讨。 4．结合实际工程，通过二维Plaxis软件对结构各组成部分和水平位移的关系进行了分析；通过Zsoil3D软件，对工程进行了实体建模，分析了其整体变形的性状，并与水泥土重力坝进行对比，得出了一些有益的结论。 5．最后，对于本文的不足之处和有待进一步研究的问题进行了讨论。

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第一章绪论

1.1引言

1.2软土地区基坑工程的特点

1.2.1软土的特性

1.2.2软土基坑工程的特点

1.3基坑围护的作用和主要类型

1.3.1基坑围护的作用和要求

1.3.2基坑围护的主要类型

1.4水泥土搅拌桩的历史和现状

1.4.1水泥土搅拌桩的历史

1.4.2水泥土搅拌桩的构造特点

1.4.3水泥土搅拌桩的优缺点和适用性

1.5锚杆在地下工程中的应用

1.6垂直预应力锚杆式水泥土挡墙结构的产生

1.7本文的主要工作

第二章垂直预应力锚杆式水泥土挡墙的构造与工法

2.1垂直预应力锚杆式水泥土挡墙的构造

2.1.1水泥土搅拌桩挡墙

2.1.2预应力土层锚杆

2.2垂直预应力锚杆式水泥土挡墙的工法

2.2.1水泥土挡墙的施工

2.2.2锚杆施工

2.2.3面板(冠梁)施工

2.2.4锚杆施加预应力

2.2.5基坑开挖

2.2.6防排水系统与降水系统

2.3工程应用及效果分析

2.3.1工程概况

2.3.2不同支护形式的经济分析

2.3.3支护方案的深化分析比较

2.3.4监测总结

2. 4施工中存在的问题及建议

第三章垂直预应力锚杆式水泥土挡墙稳定性分析

3.1倾覆稳定验算

3.2滑动稳定验算

3.3墙身截面应力验算

3.4垂直预应力锚杆式水泥土挡墙的侧向位移分析与计算

3.4.1计算图式

3.4.2公式推导

3.5工程实例分析

3.5.1工程概况

3.5.2工程地质情况

3.5.3围护方案

3.5.4计算分析

3.6本章小结

第四章预应力锚杆与水泥土挡墙的共同作用

4.1有关垂直预应力锚杆式水泥土挡墙的几个类比概念

4.2共同作用下锚杆的受力

4.3锚杆水平位置的讨论

4.4结构变形中垂直预应力锚杆的作用

第五章复合结构的数值分析研究

5.1概述

5.2二维模型建立与分析

5.2.1工程概况

5.2.2模型及参数

5.2.3本围护结构的计算分析

5.3三维模型建立与分析

5.3.1三维模型的建立

5.3.2三维模型的结果及分析

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录A 工程附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果