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水泥土桩内设置微型钢管桩的支护型式试验研究

作　者: 单颖涛
导　师: 张明义
学　校: 青岛理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 基坑支护 大直径水泥土桩 微型钢管桩 应力测试
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要


青岛市市区大部分地区地质条件相对较好,但对于深基坑而言,地质条件比较复杂,既有能直接开挖的土层,又有需要爆破开挖的岩石层,同时还受地下水对基坑的影响。基坑地质条件自上而下一般分布为杂填土、强风化岩、中等风化岩、微风化岩等,基础大多坐落在岩石上,基坑施工大多为岩土结合类工程,该工程的特点是上部为土层,并伴随有地下水,下部为岩石层。大直径水泥土桩内植入微型钢管桩是在这种地质条件上发展起来的一种新型支护结构,它可以增强水泥土桩的抗弯性能,增加桩底与岩石的嵌固力,有效的控制基坑的变形,保证基坑的稳定以及邻近建筑物的安全和正常使用。本论文在工程实测数据的基础上,对大直径水泥土桩内置微型钢管桩的支护形式进行了分析研究。主要工作和成果如下:(1)使用静态电阻仪对水泥土桩内置的钢管桩进行了测试,测出钢管桩在水土压力的作用下发生的应变和应力,进而求出其弯矩值的大小,并进行分析。(2)探讨了青岛地区土岩结合地层上的在大直径水泥土桩内植入微型钢管桩的计算方法,并分析水泥土桩内微型钢管桩受力后的弯矩变化情况,对其变形和受力机理进行研究。(3)在实验室内对注浆前后的钢管进行抗弯刚度的对比试验,首次明确了钢管注浆后的刚度增大效应,为该种支护方式的定量计算提供了数据。本文研究的结果对于该种新型支护结构的进一步推广应用提供了技术支持。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 选题的背景与依据  9-10
  1.2 国内外微型钢管桩的发展状况  10-13
    1.2.1 微型钢管桩简介  10
    1.2.2 微型钢管桩在国外的发展状况  10-12
    1.2.3 钢管桩在国内的发展状况  12-13
  1.3 水泥土内的微型钢管桩的特点  13-16
    1.3.1 水泥土桩内的微型钢管桩的优点  13-14
    1.3.2 微型钢管桩的支护与SMW 工法的区别  14-15
    1.3.3 SMW 工法的经济与社会价值  15-16
  1.4 嵌岩桩的基本概念及桩型  16-17
  1.5 本文研究的内容  17-18
第2章 水泥土桩内设置微型钢管桩的支护型式的基本理论和方法  18-25
  2.1 微型钢管桩基坑支护结构设计的基本理论与方法  18-21
    2.1.1 极限平衡法  18-19
    2.1.2 弹性抗力法  19
    2.1.3 有限单元法  19-21
  2.2 基坑开挖对土体变形和土压力的影响  21-22
    2.2.1 基坑开挖的卸载效应  21-22
    2.2.2 基坑开挖时水土压力的影响  22
  2.3 水泥土桩内的微型钢管桩在支护中承受的水平荷载分析  22-23
  2.4 施工过程中微型钢管桩支护结构的受力与变形分析  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章 水泥土桩内置钢管桩的支护型式的计算与施工  25-35
  3.1 水泥土桩内微型钢管桩的受力机理  25-26
  3.2 微型钢管桩的计算  26-30
    3.2.1 微型钢管桩的抗力计算  26-27
    3.2.2 微型钢管桩的电测原理  27-29
    3.2.3 水泥土桩内微型钢管桩的应力和弯矩计算  29-30
  3.3 水泥土桩内的微型钢管桩在基坑支护中的施工  30-34
    3.3.1 水泥土桩内微型钢管桩的施工流程  30-31
    3.3.2 微型钢管桩的制作过程  31-33
    3.3.3 微型钢管桩的吊装、安放和注浆过程  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章 水泥土桩内的钢管桩在基坑支护中的应用实例  35-57
  4.1 工程概况  35-36
    4.1.1 工程地质和水文条件  35
    4.1.2 场区周边环境条件  35-36
  4.2 基坑的监测  36-38
    4.2.1 控制网的建立  36
    4.2.2 基坑顶水平位移监测  36-37
    4.2.3 地下水监测  37
    4.2.4 预应力锚杆轴力监测  37-38
  4.3 水泥土桩内钢管桩的应力测试  38-50
    4.3.1 水泥土内钢管桩的布设  38-39
    4.3.2 基坑开挖过程中应变测试的工况  39-41
    4.3.3 水泥土桩内微型钢管桩的应力测试计算  41
    4.3.4 水泥土桩内微型钢管桩的应变测试结果  41-50
    4.3.5 水泥土桩内微型钢管桩所测数据的验算  50
  4.4 钢管桩的注浆刚度增大效应室内对比试验  50-56
    4.4.1 试验目的  50-51
    4.4.2 试验方法  51
    4.4.3 试验器材  51
    4.4.4 试验步骤  51-52
    4.4.5 计算方法及试验结果  52-56
  4.5 本章小结  56-57
第5章 结论与建议  57-59
  5.1 研究结果总结  57-58
  5.2 下一步研究的建议  58-59
参考文献  59-62
期间学术论文发表及科研情况  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 桩基及深基础 > 桩基
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