預應力錨桿復合土釘支護穩(wěn)定性分析及數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、近年來，我國城市建設(shè)高速發(fā)展，地下空間的開發(fā)不斷擴大，深基坑工程隨之大量增加。城市建筑的密集導致了深基坑工程施工空間狹小，施工的技術(shù)要求及支護費用逐年增高。在這種情況下，亟需一種經(jīng)濟、高效的支護方法應用于深基坑支護工程之中。
　　 復合土釘保持了普通土釘支護施工快捷、工程造價低等優(yōu)點，又通過與其他支護方式相結(jié)合，彌補了普通土釘支護基坑變形過大等缺點。在諸多復合形式中，預應力錨桿復合土釘支護方式以其經(jīng)濟性和實用性在基坑較深、周圍環(huán)

2、境和地質(zhì)條件較為復雜的情況下具有獨特的優(yōu)勢。目前，預應力錨桿復合土釘支護方式的受力機理、破壞模式等原理尚不清楚，實際設(shè)計以經(jīng)驗加驗算為主，理論滯后于工程實踐的現(xiàn)象較為明顯。
　　 本文主要研究內(nèi)容有:(1)總結(jié)歸納預應力錨桿復合土釘支護方式的特點、應用現(xiàn)狀及目前常用的設(shè)計方法;(2)采用模型試驗的方法模擬基坑開挖支護和加載破壞，通過一定的測量元件記錄基坑坑壁位移、土釘（錨桿）內(nèi)力，并觀察基坑裂縫的位置及發(fā)展狀態(tài);(3)應用FLA

3、C3D軟件，建立基坑模型，對基坑開挖支護及加載破壞進行數(shù)值模擬，從土釘受力特點、基坑開挖變形特性及加載破壞模式等方面探討預應力錨桿復合土釘支護方式的力學性能及穩(wěn)定性;(4)總結(jié)模型試驗結(jié)果與數(shù)值模擬運算結(jié)果，得出預應力錨桿復合土釘支護方式的力學機理，進而給出預應力錨桿復合土釘支護方式的合理設(shè)計方法。
　　 本文主要研究結(jié)論有:(1)預應力錨桿復合土釘支護能有效控制坑壁位移，大大改善了基坑“鼓肚子”的現(xiàn)象;(2)預應力對土體位移的

4、有效控制主要通過面層傳遞，其產(chǎn)生的壓應力影響范圍有限;(3)預應力錨桿復合土釘支護方式中，靠近錨桿的土釘軸力相比普通土釘支護時明顯減小，而遠離錨桿的土釘軸力則有所增加;(4)預應力的施加可影響潛在滑動面的位置，使錨桿上部的土釘支護的土體內(nèi)可能存在兩個潛在滑動面;(5)預應力錨桿復合土釘支護的破壞模式為錨桿上部的土釘支護部分率先達到破壞，這與普通土釘支護時率先產(chǎn)生破壞的位置不同;(6)預應力錨桿在土體中產(chǎn)生壓應力區(qū)，能夠有效控制土體內(nèi)塑性