復合土釘支護結構在深基坑工程中的應用研究.pdf

1、自上個世紀五十年代以來,高層建筑蓬勃發(fā)展,隨之而來的深基坑的支護問題擺在了世人面前,土釘墻支護作為其中一種有效的支護方式,在工程建設中得到了廣泛應用。但由于傳統(tǒng)土釘支護不適于某些特定的地質(zhì)情況,諸如:松散砂土、軟土、流塑粘性土、以及富含地下水的土,新型的復合土釘墻應運而生。
　　本文著重研究預應力錨索復合土釘支護結構,即在土釘墻中加入一定數(shù)量預應力錨索,彌補了傳統(tǒng)土釘墻在不良地層中變形過大的問題,安全性得到很大的保障。當前,復合土

2、釘支護技術廣泛應用于基坑工程,然而,其理論研究遠落后于工程實踐。本文試圖通過對純土釘支護方式、錨索+土釘復合支護方式的研究對比中得出一些有益于工程實踐的理論依據(jù)。
　　首先,介紹了土釘支護技術的歷史背景以及發(fā)展,國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了其優(yōu)缺點,進而引出了復合土釘支護技術。詳細描述了復合土釘支護的概念以及其研究概況,并且重點介紹了預應力錨索復合土釘支護技術的特點及應用。
　　其次,介紹了預應力錨索復合土釘支護結構設計理論。分析

3、了土釘墻墻后側(cè)向土壓力的分布模式,土釘墻支護的受力機理及破壞類型,預應力錨索復合土釘支護作用機理、破壞類型以及支護結構設計計算。
　　再次,簡要介紹了有限元理論,土體本構模型以及支護結構模型的選取,基坑開挖數(shù)值模擬的方法。
　　最后,以北京市某深基坑工程為例,運用ANSYS有限元軟件分別模擬了純土釘支護方式以及錨索+土釘復合支護方式。計算分析得出:土釘、錨索軸力、水平位移、地面沉降以及坑底隆起隨著開挖步進行的分布變化規(guī)律;通

4、過對兩種支護方式計算結果數(shù)據(jù)進行對比,可以看出錨索+土釘復合支護方式在對坑壁側(cè)移控制方面明顯優(yōu)于純土釘支護方式,且隨著預應力錨索的加入,臨近的土釘軸力明顯減少;同時,用監(jiān)測數(shù)據(jù)同錨索+土釘支護方式的模擬結果進行對比,得出數(shù)值模擬結果是合理有效的。在建立的有限元模型基礎上,為了進一步探討了土釘傾角、土釘長度、錨索預應力以及坑壁傾角這四個設計參數(shù)對支護結構的穩(wěn)定性影響,通過調(diào)整其中單項參數(shù),進行不同工況的模擬,對計算結果進行分析,獲得坑壁最