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1、 探矿工程 岩土钻掘工程 2 0 1 0年第 3 7卷第 1 1期 2 1 将上部土钉简化为超载 将上部土钉加固区域等代为与其 自重 有效重 度或者天然重度 相等的超载作用在下部的桩锚结 构上 然后采用规范方法计算下部桩锚结构 的支锚 内力和围护桩的内力 变形 2 2 将上部土钉简化为人工边坡 该法假定上部土钉加 固区域为一能够 自立的人 工边坡 由于土钉 的加固作用 虽然其实际坡度较 天然边坡的坡度陡很多 也可以保持稳定 或者将 土钉的贡献考虑为 准 内聚力 即提高人工边坡 的 强度参数 然后 沿用规范方法计算参照 上部放 坡 下部桩锚结构 的型式计算支锚 内力和维护桩 的内力 变形 2 3
2、 数值分析方法 有限元方法 有限元是一种强力的数值分析方法 在岩土工 程领域有着广泛的应用 在解决土体的变形 固结 渗流和桩土相互作用等方面具有很大的优势 国内 不少学者已经利用有限单元法来研究土钉和桩锚的 共同作用 3 计算实例 为了比较 3种方法的差异 现取一均质土层进 行对比分析 岩土参数 c 2 0 k P a 2 0 1 9 k N m 地下水位取地表以下 1 0 m 见图 2 图 2土 钉 与 桩 锚 复合 支 护 计 算 模 型 图 针对方法一和方法二采用理正深基坑计算软件 计算支护结构的位移和内力 计算模型如图3 所示 计算结果见表 1 表 1为 3种方法水土分算 合算 的计算
3、结果 由表中的计算数据可以看 出 对于水土合算 方法二 得出的锚杆内力 桩结构变形和桩身弯矩计算结果 都 比方法一得出的结果大 对于水 土分算 两种方 法得出的结果差异较合算小 有限元分析结果在第 二道锚杆内力和桩身变形方面较大 数值模拟是对 实际情况的简化抽象 不是事实 难免出现差异 只 是在各种相同条件下 不同方法做对 比分析 口 9 5 一 n S 2 5 d 0 8 灌注桩 I I 方法 图 3 理正计 算模型 图 表 1 计算结果对 比 d 0 8 灌注桩 b 法 采用有限元法进行建模分析 模型尺寸 2 0 m 4 0 m 土体采用 J P模型 锚杆和土钉采用弹塑 性锚杆单元 围护桩
4、采用梁单元 土体与支护结构体 系之间设置接触单元 边界条件为两侧限制水平位 移 底部限制水平和垂直位移 有 限元 网格划分见 图 4 计算结果如图 5和图6所示 图 4 流 固耦合有 限元网格计算 图 2 0 1 0年第 3 7卷第 l l 期 探矿工程 岩土钻掘工程 4 l b 地 表 沉 降图 图 5位移 沉降云图 a 灌注桩弯矩 b 锚 杆 轴力 图 6 支护体 系计算结果 4工程 实例 监测结 果 将土钉与桩锚复合支护运用于湖南长沙某广场 商住楼项 目的深基坑支护设计 在该基坑在开挖过 程中和施工后 对基 坑和周边建筑物进行了水平位 移和竖直位移 的连续监测 部分监测点的累计 位移 量
5、 见表 2 5 结论 通过对3 种计算方法结果进行分 析评价 并且 表 2基坑 四周部分位移监测点的累计变形量 与该 基坑 在 施 工 过 程 和 施 工 后 的监 测 结 果 对 比分 析 得到如下结论 1 将上部 土钉简化为超 载 简化过程 中忽 视了地下水和超固结 土的影响 也未考虑上部 土钉 支护开挖的卸载效应影响 计算结果过于乐观 2 将上部土钉支护简化为人工边坡 未考虑 上部土钉支护与土体及下部桩锚结构的共 同作用 计算锚杆受力较实际偏大 偏于保守 3 数值分析方法最接近实 际 但其广泛实用 性在一定程度受限 需要大量 的经验积累和建立高 级本构模型 可作辅助分析使用 参考文献 1
6、 黄强 建筑基坑支 护技术规程 应用手 册 M 北京 中国建筑 工业 出版社 1 9 9 9 2 陈肇元 崔京浩 土钉支护在基坑工程 中的应 用 M 北京 中 国建筑工业 出版社 2 0 0 0 3 司亚蔚 夏晋华 厉玲 玲 排桩锚 杆与 土钉墙联 合支 护在深基 坑工程 中的应用 J 河南科学 2 0 0 8 2 6 1 1 1 3 8 8 1 3 9 1 4 胡瑞 颜海春 蔡灿 柳 桩锚 与土钉联合 支护 的应 用研究 J 施工技术 2 0 0 5 3 4 9 5 0 5 3 5 郭 院成 刘建伟 李 峰 桩锚与 土钉联合 支护结 构 的概 念优化 设计 J 河南科学 2 0 0 6 2
7、4 2 2 3 3 2 3 6 6 尹骥 李象范 上部 土钉 下部 桩锚结 构的复 合型 围护结构计 算方法 的探讨 J 岩土锚固工程 2 0 0 8 1 2 4 2 6 3 0 7 j 郭 院成 宋建学 周 同和 桩锚 与复合 土钉联 合支护 结构 的工 程设计 J 建筑施工 2 0 0 1 2 3 1 3 7 5 3 7 7 8 郭 院成 王立 明 郑 秀 丽 土钉 与桩 锚 联合 支 护 的计算 模式 J 河南科学 2 0 0 3 2 1 3 3 1 5 3 1 9 9 郭 院成 李峰 刘建伟 等 桩锚与土钉联合 支护结构的土压力 分配机制 J 河南科 学 2 0 0 3 2 4 2 5
8、 6 4 5 6 6 1 O 郭 院成 周 同和 宋 建学 桩锚 与土钉 联合 支护 的工程 实例 J 郑州大学学报 工学版 2 0 0 3 2 4 2 2 6 2 8 1 1 马平 申平 秦四清 等 深基坑桩锚与土钉墙联合支护的数 值模拟 J 工程地质学报 2 0 0 8 1 6 3 4 0 1 4 0 6 内蒙古 4个整装 勘查 区列入 全国地质找矿行动计 划 国土资源部网站消息近 日 国土资源部在 地质 矿产保障工程 总体方案 的基 础上 根据 国土资源大调查 战略性 矿产 远景调查 危 机矿山接替资源找矿等专项成 果 以及全 国矿 产资源 潜力评 价 阶段 性成果 编制 了全国地质找矿
9、行动计 划 初步确定 4 6个整装勘查 区 内蒙古 占据其中 4个 分别 是 鄂 尔多斯盆地 东北部砂 岩 型铀矿 整 装勘查 二连盆地 中东部地 区铀矿 整装勘 查 内蒙古 哈达 门沟 地 区金矿整装勘查 内蒙古东乌旗地 区铅锌矿整装勘查 实施全 国地质找矿行 动 是 以铀 铁 铜 铝 土矿 钾盐 金 铅锌 等国家急缺和支柱性矿产为重点 围绕工作程度 相对较高 近期有望 取得重 大突破 的重点勘 查区 在对基 础地质 调查 和矿产资 源远景调 查评价工作进行详细安排 的基础上 统一项 目部署 统一组 织实施 统一工作调度 多专业 多方 法综合 部署 产 学研 紧密结合 中央 地 方 企业 和地勘单位相互联动 形成 较大规模 的 会 战 开展整装勘 查 尽快 实现找矿重大突破 形成新 的战略资源接替基地 一 一一 一
