复合型土钉墙支护设计及监测技术研究

• 作 者: 刘晓彬
• 机 构: 中山大学
• 出 处: 中山大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 复合型土钉墙支护 基坑工程 信息化动态监测 安全预警

本论文以广州南沙地区基坑工程为背景，选取珠江三角洲广泛分布的软土作为研究对象，通过基坑现场试验及监测数据，研究复合土钉支护的内力和变形特征，揭示其变化规律，分析各因素对支护体系稳定性及位移大小的影响，从而解决目前土钉墙支护的基坑深度与位移控制两大难点及局限性的关键。
本论文详细分析了复合型土钉支护技术的工作机理、构造型式；对复合型土钉墙支护的破坏模式进行了详细分析和探讨。在此基础上，对复合型土钉墙的变形进行研究。基于经典Drucker—Prager弹塑性模型，结合实际复合土钉墙基坑工程的监测统计数据，提出模型的修正系数a（a是反映土的物理力学性质、地下水渗流以及复合土钉墙支护型式的综合影响的参数，取值在0．5～1．0之间）；通过实际基坑工程的监测数据的对比分析，本文将a取值为0．8，使得修正的Drucker—Prager模型计算结果与实测结果比较吻合，误差小于10％，验证了修正Drucker—Prager模型的正确性和合理性。
另外，通过将现场监测信息采集、优化反分析参数及围护结构变形和稳定分析有机地进行结合，对基坑支护位移和安全性监测建立动态预报，提出复合土钉基坑监测的信息化动态监测技术概念，并进行了安全预警分析。
本研究的开展，一方面，在理论上可以有效提高复合型土钉墙的支护设计能力，节约施工成本；另一方面，将复合型土钉墙支护计算模型应用于工程设计和施工，预测基坑的变形，从而为软土基坑工程的设计和施工提供依据；也将极大地提高基坑工程问题的计算精度，提高工程质量，防止或减少工程事故的发生和发展，为复合土钉支护技术在国内更为广泛地应用提供更科学的依据。