深基坑施工工艺论文提纲

论文题目：螺旋锚深基坑支护技术的施工工艺与计算方法研究

摘要：随着我国经济发展和城市化进程加快,深基坑工程项目数量不断增加、工程条件日益复杂、变形控制相比以往更加严格。螺旋锚具有承载力发挥快、可靠性高、施工简便、环保经济效益好等优点,在边坡及堤坝的防治、电力与通信塔基础、管道及建筑物基础、巷道支护等领域得到推广应用,但将其作为一种锚固技术应用于深基坑支护工程中的研究还很少。在目前工程环境下,对螺旋锚技术在深基坑工程中的应用展开分析研究具有重要价值。本文根据基坑支护工程特点改进了传统螺旋锚,开发可施加预应力的锚索螺旋锚装置,建立了锚索螺旋锚深基坑支护体系及其施工工艺工法。在深入分析竖向矩形锚板水平拉拔的破坏机制基础上,以板前三棱柱土核在垂直于板平面的竖直面和水平面投影三角形的形状演化来分别反映竖向和水平向破坏机制随土性、埋深比等因素变化的对称性,构建了竖向矩形锚板水平拉拔承载力三维统一理论模型;结合面积等效方法建立了可统一不同埋深的竖向圆形锚板的水平拉拔极限承载力计算公式。采用Flac 3D有限差分软件对不同埋置深度下螺旋锚轴向拉拔过程进行模拟,分析倾斜角度对其极限承载力的影响规律。数值模拟结果表明:螺旋锚深埋时,土体破坏模式表现为局部剪切破坏,在相同埋深下变换倾斜角度不会改变拔出过程中的土体滑裂面、剪切带以及塑性区的形态,倾斜角度对极限承载力无明显影响,深埋时倾斜螺旋锚极限承载力可直接按相同埋深下的水平承载力公式进行计算。基于本文推导的统一承载力公式,建立了锚索螺旋锚基坑支护技术的设计方法;结合基坑支护工程实例开展锚索螺旋锚支护方案的设计,并与现有其他基坑支护技术进行工程对比,结果表明:锚索螺旋锚支护相较于桩锚支护可节省约36%造价;锚索螺旋锚支护造价略优于土钉墙支护,但锚索螺旋锚支护对基坑开挖过程中的位移及沉降控制明显强于土钉墙;对于施工环境较复杂,土钉墙支护无法满足设计要求,桩锚支护又成本过高的基坑工程,锚索螺旋锚支护相比微型管桩支护在保证支护结构可靠性的同时可降低30%工程造价,锚索螺旋锚支护技术在基坑工程中具有良好的应用前景。

关键词：螺旋锚;深基坑支护;极限承载力;统一理论解;施工工艺流程

学科专业：土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 单叶片螺旋锚(水平锚板)竖向抗拔研究

1.2.2 单叶片螺旋锚(竖向锚板)水平抗拔研究

1.2.3 单叶片螺旋锚斜向抗拔研究

1.2.4 现有研究存在的问题

1.3 本文研究内容及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

第二章 螺旋锚施工工艺研究

2.1 引言

2.2 锚索螺旋锚装置

2.3 锚索螺旋锚施工工艺流程

2.4 锚索螺旋锚技术优点

2.5 小结

第三章 竖向矩形锚板水平抗拔承载力理论研究

3.1 引言

3.2 水平破坏机制及三维力学模型

3.3 极限承载力统一理论解推导

3.3.1 Q1σ推导

3.3.2 Q2σ推导

3.3.3 Q3推导

3.3.4 极限平衡条件

3.4 极限承载统一理论解对比验证

3.5 小结

第四章 螺旋锚轴向拉拔承载力计算

4.1 引言

4.2 螺旋锚水平拉拔承载力计算

4.3 倾斜螺旋锚轴向拉拔承载力计算

4.3.1 已有计算方法

4.3.2 数值计算模型

4.3.3 极限承载力随埋深比的变化规律

4.3.4 极限承载力随荷载角度的变化规律

4.3.5 埋深比对锚周土体位移变形的影响

4.3.6 倾斜角度对锚周土体位移变形的影响

4.3.7 倾斜螺旋锚承载力计算

4.4 小结

第五章 锚索螺旋锚支护设计对比

5.1 引言

5.2 设计计算方法

5.2.1 锚索螺旋锚设计计算

5.2.2 基坑稳定性分析验算

5.3 工程设计

5.3.1 案例一:南宁大唐臻观项目

5.3.2 案例二:南宁澜湾九里项目8-8段

5.3.3 案例三:南宁澜湾九里项目3-3段

5.3.4 案例四:南宁华润西园一期项目

5.4 工程经济性对比

5.5 小节

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢