復(fù)合土釘支護施工過程及地震作用下的有限元分析.pdf

1、土釘支護作為一種經(jīng)濟可靠、快速簡便的擋土技術(shù)，已在深基坑開挖施工中得到愈來愈多的應(yīng)用。由于純土釘支護結(jié)構(gòu)不能用于松散地層、淤泥質(zhì)土、飽和土等不良土層及嚴格控制變形的情況，所以近年來又發(fā)展了土釘與攪拌樁、錨桿、超前微型樁等支護相結(jié)合的復(fù)合型土釘支護形式，且在基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但目前對復(fù)合型土釘支護的性狀和工作機理的理論研究遠遠落后于工程實踐。例如，對于有限元分析方法，前人所做的主要是二維平面或局部的三維有限元分析，而不是整體三維

2、分析，該模型不能考慮基坑的空間效應(yīng)；在開挖過程中，也不考慮施工時單元“生死”的過渡時間過程等，這些都會對分析結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。另外，對西北黃土地區(qū)邊坡及深基坑復(fù)合土釘支護結(jié)構(gòu)的工作性能尚有待于進一步的研究。特別是支護結(jié)構(gòu)在地震作用下的有限元分析，甚至地震過程中考慮結(jié)構(gòu)與孔隙水壓力耦合作用的分析，國內(nèi)外基本上還是一片空白。 針對上述情況，本文利用大型通用有限元軟件ADINA，對一深基坑攪拌樁復(fù)合土釘支護結(jié)構(gòu)工程實例建立了整體三維

3、有限元模型，模型考慮了基坑的整體空間作用，以及單元“生死”中單元剛度在真實剛度與零之間線性變化過程。 首先分析了復(fù)合型土釘支護結(jié)構(gòu)中土體的變形、攪拌樁的變形、土釘軸力等隨基坑開挖過程的變化規(guī)律，以及基坑的“角點”效應(yīng)對支護體系受力及變形的影響。并將模擬結(jié)果與現(xiàn)場實測值進行了對比分析。 隨后探討了復(fù)合土釘支護各項工作性能參數(shù)(攪拌樁樁經(jīng)、攪拌樁嵌入深度、土釘水平間距、微預(yù)應(yīng)力作用下)對支護體系的受力和變形的影響。