深基坑土釘支護加固機理及受力分析研究.pdf

1、土釘支護作為一種新的擋土技術，因其經(jīng)濟可靠且施工簡便快捷，已在我國深基坑工程中得到迅速推廣和廣泛應用。但由于目前國內(nèi)大規(guī)模的試驗較少，難以獲得全面準確的試驗資料，因此目前對土釘支護工作機理的研究還有待進一步的深入。 論文首先詳細分析了土釘支護結構的作用機理；然后運用三維快速拉格朗日元法數(shù)值模擬軟件FLAC<'3D>，對基坑開挖過程進行了詳細的模擬分析；最后采用理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法，對基坑在不同開挖深度的情況下土體塑性區(qū)

2、變化、支護結構的內(nèi)力變化等進行了詳細的模擬與分析，經(jīng)過分析，得出了支護結構在開挖過程中內(nèi)力(軸力、剪力)的變化規(guī)律。 在參閱大量文獻資料的基礎上，總結歸納前人研究成果，得出了土釘支護的加固機理大致從以下幾個方面進行研究：土釘抗拔試驗，土釘?shù)臋M向抗剪作用，摩擦加筋理論，土拱效應分析等； 在基坑垂直開挖、土釘水平打入情況下所得出的理論公式的基礎上，推導出了基坑放坡開挖、土釘斜向打入時土釘軸力及剪力沿土釘長度變化規(guī)律的解析解。

3、 通過理論分析和數(shù)值模擬結果的對比分析，研究得出了以下主要結論： (1)當土釘置入土體后，如果土體不變形土釘就不會受力。土體中土釘主要承受拉力。模擬得出兩端軸力基本上為零，軸力呈兩頭小中間大的棗核形分布或呈拋物線狀；土釘?shù)妮S力并非像極限平衡法計算的那樣是一成不變的，而是隨開挖過程變化，這種變化體現(xiàn)在土釘內(nèi)力的性質(zhì)上、土釘最大軸力位置的變化上。 (2)基坑中下部為土釘受力最大處，此處剪應力也最大，剪應力表現(xiàn)為兩端數(shù)