復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、自上個世紀(jì)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(hù)問題擺在了世人面前,土釘墻支護(hù)作為其中一種有效的支護(hù)方式,在工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但由于傳統(tǒng)土釘支護(hù)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(fù)合土釘墻應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文著重研究預(yù)應(yīng)力錨索復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu),即在土釘墻中加入一定數(shù)量預(yù)應(yīng)力錨索,彌補(bǔ)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(dāng)前,復(fù)合土

2、釘支護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于基坑工程,然而,其理論研究遠(yuǎn)落后于工程實踐。本文試圖通過對純土釘支護(hù)方式、錨索+土釘復(fù)合支護(hù)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(hù)技術(shù)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(diǎn),進(jìn)而引出了復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)。詳細(xì)描述了復(fù)合土釘支護(hù)的概念以及其研究概況,并且重點(diǎn)介紹了預(yù)應(yīng)力錨索復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用。
　　其次,介紹了預(yù)應(yīng)力錨索復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)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(hù)的受力機(jī)理及破壞類型,預(yù)應(yīng)力錨索復(fù)合土釘支護(hù)作用機(jī)理、破壞類型以及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算。
　　再次,簡要介紹了有限元理論,土體本構(gòu)模型以及支護(hù)結(jié)構(gòu)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(yùn)用ANSYS有限元軟件分別模擬了純土釘支護(hù)方式以及錨索+土釘復(fù)合支護(hù)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(jìn)行的分布變化規(guī)律;通

4、過對兩種支護(hù)方式計算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,可以看出錨索+土釘復(fù)合支護(hù)方式在對坑壁側(cè)移控制方面明顯優(yōu)于純土釘支護(hù)方式,且隨著預(yù)應(yīng)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(hù)方式的模擬結(jié)果進(jìn)行對比,得出數(shù)值模擬結(jié)果是合理有效的。在建立的有限元模型基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步探討了土釘傾角、土釘長度、錨索預(yù)應(yīng)力以及坑壁傾角這四個設(shè)計參數(shù)對支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響,通過調(diào)整其中單項參數(shù),進(jìn)行不同工況的模擬,對計算結(jié)果進(jìn)行分析,獲得坑壁最