深基坑新型支护结构力学特性分析

针对深基坑工程在开挖支护过程中遇到的难题,提出框架自钻胎串式锚杆新型支护结构,对其结构构成和工作机理进行了详细探讨。基于柱孔扩张理论,推导出极限抗拔承载力和胎体临界间距计算公式,采用非线性有限元软件ADINA模拟了该新型支护结构的特性、抗拔机理,进行了现场拉拔试验,并将理论值分别与数值模拟和现场拉拔试验结果作了对比分析。结果表明:(1)抗拔承载力理论计算值与模拟值和试验结果基本吻合,验证了理论分析和数值模拟的正确性。(2)自钻胎串式锚杆的轴力在胎体段大幅度提高,发生"突变",呈"锯齿形"。(3)与普通框架锚杆支护结构相比,框架自钻胎串式锚杆能够使坡体水平位移明显减小,更有利于基坑稳定。(4)自钻胎串式锚杆的极限抗拔力、极限抗拔位移与胎体径向应变之间存在正相关性。

排水板复合框架自钻胎串式锚杆支护结构的工作机制分析

针对软土地区的深基坑工程降水与支护问题,提出排水板复合框架自钻胎串式锚杆新型支护结构,对其结构构成和工作机制进行详细探讨。基于柱孔扩张理论,推导出自钻胎串式锚杆在孔压影响下的承载力计算公式,采用数值软件ADINA对排水板的降水效果及其对自钻胎串式锚杆抗拔承载力的影响规律进行分析,最后将承载力模拟值与理论值进行对比。结果表明:(1)排水板具有良好的降水效果,能够快速有效地消散掉含水层土体的孔隙水压力。(2)通过与无排水板的工况进行对比,得出排水板降水措施能够有效减小锚杆轴力和框架柱的水平位移。(3)排水板能够及时消散胎体膨胀引起的超孔隙水压力,随着孔压消散,土体沿锚杆轴向产生的位移和应变降低,锚杆的抗拔承载力得到提高。(4)抗拔承载力理论公式计算值与模拟值基本吻合,验证了承载力计算公式的正确性。