预应力锚索复合土钉墙变形试验研究(3)

　　4.2.1 坡顶位移观测结果分析。从图2中可以发现如下规律：

　　4.2.1.1 曲线的开始阶段斜率比较大，后面变小。这是支护初期，支护体系是土钉，作为一种被动受力体系，开始阶段对于基坑位移的控制作用没能充分发挥，位移速率大。随着基坑下挖，位移增大，土钉开始发挥作用，一定程度上控制了基坑变形。从图中可以看到在张拉锁定以后开挖到第四层锚索时，速率明显降低，作为主动受力体系的锚索，是控制基坑位移的关键因素，再加上上部土钉强度逐渐加强，两者的共同约束作用，使得以后开挖支护的水平位移发展趋势比较平缓，不存在较大的突变。通过对比开挖第四层和开挖第六层和第八层的速率还可以看出，靠近基坑上部的锚索控制水平位移的效果更明显，因此应尽可能把锚索布置在开挖边坡的中上部区域。

　　4.2.1.2 根据试验数据可以看出，由每层瞬时开挖引起的水平位移与本层开挖所引起的总水平位移的比值随开挖深度递减，变化范围在25%～5%，说明瞬时开挖效应引起的变形最大可以达到开挖引起总体变形的1/4，因此每层开挖完成后快速地构筑支护结构有利于减小边坡的总体位移。

　　4.2.2 边坡内部土体位移观测结果分析。从图3可以看出：在开挖至第三层时，属于典型的土钉墙支护，从图中可以看出：越靠近地表，水平位移越大。开挖至第五层时，发生最大水平位移的位置已经开始下移，虽然最大水平位移仍然在基坑边坡的中上部，但置入土体的第三排预应力锚索已经开始发挥约束土体变形的作用。开挖至第七层时，发生最大水平位移的位置向下移动更明显，此时，基坑最大水平位移已经转移到第三排和第五排预应力锚索之间。当基坑开挖到底后，整个边坡的水平位移变化特征已经就非常明显，表现为中间大，上下小的'勺'状分布，水平位移最大值发生在基坑边坡中偏下的位置。

　　4.2.3 地面沉降观测结果分析。

　　图4 A 、B剖面观测点沉降日程曲线

　　4.2.3.1 从图4中可以看出，累积沉降曲线走势平缓，这说明基坑每层开挖的瞬时效应对沉降的影响不大。沉降值是在本层开挖完成到下一层开挖前这段时间内逐渐形成的。

　　4.2.3.2 观察图4中不同开挖深度处的基坑边沉降值差异不是很大，所产生的沉降主要由降水固结所引起。

　　5. 结论

　　通过试验研究，得出预应力锚索复合土钉墙支护结构的变形和内力特征如下：

　　5.1 预应力锚索复合土钉支护结构变形具有渐进性，瞬时开挖效应不明显。

　　5.2 预应力锚索复合土钉支护结构变形具有空间效应；预应力锚索能免有效地减小基坑边坡的水平位移变形；且靠近边坡上部布置的锚索对于减小坡顶的水平面位移更有实际意义。

　　5.3 基坑边坡沉降变形不存在瞬时开挖效应。

　　5.4 预应力锚索复合土无权支护结构的水平位移最大值在基坑边坡中部偏听偏信下的位置，沿边坡深度变形表现为“鼓肚”状分布。

　　参考文献

　　[1] 林森.复合土钉强在深基坑工程中的应用分析[J]，建筑科学，2009.3.

　　[2] 刘方渊，左文贵.土钉墙与预应力锚杆支护在某大厦基坑工程中的应用[J]，采矿技术，2008.7

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