復(fù)合土釘支護(hù)施工過程及地震作用下的有限元分析.pdf

1、土釘支護(hù)作為一種經(jīng)濟(jì)可靠、快速簡(jiǎn)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(hù)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(yán)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(hù)相結(jié)合的復(fù)合型土釘支護(hù)形式，且在基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但目前對(duì)復(fù)合型土釘支護(hù)的性狀和工作機(jī)理的理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。例如，對(duì)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(shí)單元“生死”的過渡時(shí)間過程等，這些都會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。另外，對(duì)西北黃土地區(qū)邊坡及深基坑復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作性能尚有待于進(jìn)一步的研究。特別是支護(hù)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(duì)上述情況，本文利用大型通用有限元軟件ADINA，對(duì)一深基坑攪拌樁復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)工程實(shí)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?jiǎng)偠仍谡鎸?shí)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(hù)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(diǎn)”效應(yīng)對(duì)支護(hù)體系受力及變形的影響。并將模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比分析。 隨后探討了復(fù)合土釘支護(hù)各項(xiàng)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(duì)支護(hù)體系的受力和變形的影響。