深基坑的土钉墙-桩复合支护与监测技术研究

摘要

随着大量高层建筑以及地下工程的兴建，对基坑工程的要求越来越高。深基坑的支护方式选择、支护结构受力分析与基坑稳定性研究成为岩土工程领域的重要课题。论文依托成都市云岭西都深基坑工程，对土钉墙-桩复合基坑支护模式进行了系统的研究并利用监测技术实时掌控基坑的稳定性信息，通过信息反馈技术动态评价基坑边坡的稳定性，及时指导施工过程，保障了施工的安全进行。 1 本文首先分析场地工程地质条件，探讨了基坑设计的原则与依据，分别计算了单独采取排桩及单独土钉墙时的支护方案，研究了土钉墙与排桩的复合支护模式及荷载分配，设计了云岭西都深基坑工程的土钉墙-桩复合支护方案，在施工土钉的情况下排桩的间距由小于3米提高到了4.5米。 2 论文探讨了深基坑监测的目的与意义、监测设计的原则与内容，介绍了基坑监测的主要项目与仪器，在此基础上对云岭西都深基坑进行了监测系统设计，并研究了深基坑的安全预警指标及应急预案。 3 论文对监测成果进行了分析研究，在施工过程中开展了监测工作及信息反馈工作，动态评价了基坑边坡的稳定性，指导了基坑的开挖与支护施工过程。监测成果表明：论文设计的复合支护模式是安全的，验证了设计的可行性。 4 论文对监测资料进行了较深入的分析研究，探讨了基坑变形与开挖过程的关系，研究了排桩的变形特性及土钉的受力分布特点、桩身钢筋受力特点及土压力特点等。最后，论文采用FLAC3D建立了局部三维模型，模拟了基坑开挖的变形发展过程，并与实测成果进行了对比研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1选题依据及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1深基坑支护发展现状

1.2.2深基坑监测技术的发展及应用

1.2.3基坑开挖有限元模拟发展现状

1.3主要研究内容、技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

第2章云岭西都深基坑工程概况及工程地质条件

2.1工程概况与工程勘察

2.2场地工程地质条件

2.2.1区域地质构造特征

2.2.2地形地貌

2.2.3地层结构

2.2.4场地岩土物理力学性质

2.2.5水文地质条件

2.3对基坑工程的建议与要求

2.3.1基坑支护

2.3.2基坑降水

2.3.3基坑监测

第3章基坑支护方案与优化设计

3.1基坑支护设计的原则与依据

3.2排桩支护方案与初步设计

3.2.1排桩支护设计理论

3.2.2排桩支护初步设计

3.3土钉墙支护方案与初步设计

3.3.1土钉墙支护设计理论

3.3.2土钉墙支护方案与初步设计

3.4土钉墙-桩复合支护结构的方案设计与优化

第4章深基坑监测系统设计与预警指标研究

4.1深基坑监测设计的原则与内容

4.1.1监测的目的与意义

4.1.2监测设计原则

4.1.3监测设计的内容

4.2深基坑的主要监测项目与仪器

4.2.1深基坑的主要监测项目

4.2.2主要测试方法及原理

4.3云岭西都深基坑工程监测系统设计

4.3.1基坑周边环境水平位移监测

4.3.2人工挖孔桩桩身位移与应力监测

4.3.3土钉应力监测

4.3.4监测频率

4.4深基坑安全预警指标的研究

4.4.1警戒值确定的原则

4.4.2基坑警戒值的确定与分析

第5章云岭西都深基坑工程监测成果分析

5.1工程施工概述

5.1.1基坑护壁与开挖过程概述

5.1.2监测工程施工过程概述

5.2资料整理与成果分析方法

5.3表面位移监测成果分析

5.3.1概述

5.3.2基坑水平位移监测成果分析

5.3.3邻近建筑物变形监测

5.4挖孔桩变形监测成果分析

5.4.1开挖影响较小部位的变形分析

5.4.2测斜孔IN38监测成果分析

5.4.3测斜孔IN51监测成果分析

5.4.4测斜孔IN75监测成果分析

5.4.5小结

5.5土钉受力监测成果分析

5.5.1基坑4m处土钉应力成果分析

5.5.2基坑9m处土钉应力成果分析

5.5.3小结

5.6支护结构钢筋受力分析

5.6.1桩身钢筋受力分析

5.6.2桩间联系梁钢筋应力监测分析

5.7桩后土压力监测成果分析

5.8监测信息反馈

第6章云岭西都深基坑工程数值模拟

6.1 FLAC基本原理及特点

6.2模型建立

6.2.1强度准则及变形模式选择

6.2.2开挖前土体初始应力场与位移场计算

6.3基坑分步开挖与支护施工过程的模拟

6.3.1力学参数选取

6.3.2数值模拟成果分析

6.4结论

第7章认识与结论

致谢

参考文献