排樁復合土釘支護體系變形及穩(wěn)定性計算方法研究.pdf

1、排樁復合土釘支護是將排樁與土釘相互結(jié)合的一種新型基坑支護形式。排樁作為豎向結(jié)構(gòu)，剛度較大，能夠克服傳統(tǒng)土釘支護基坑位移較大的缺點，而土釘通過注漿改善了原狀土體的性質(zhì)，使土體應(yīng)力得到重分布，增加了樁間土體的穩(wěn)定性，二者相互作用，共同限制基坑的變形，維持基坑穩(wěn)定。如果基坑周邊環(huán)境復雜，對變形的要求比較嚴格，對土釘施加預應(yīng)力，將有助于進一步減小基坑側(cè)壁的位移。目前，排樁復合土釘支護結(jié)構(gòu)在實際工程中已有所應(yīng)用，但是相關(guān)的研究甚少，理論認知遠落后

2、于工程實踐。
　　基于此，本文采用有限元數(shù)值模擬結(jié)合理論分析，研究了預應(yīng)力施加對排樁復合土釘支護受力變形以及穩(wěn)定性的影響，基于排樁復合土釘支護結(jié)構(gòu)受力變形規(guī)律推導了支護結(jié)構(gòu)以及土釘施加預應(yīng)力條件下支護結(jié)構(gòu)的水平位移簡化計算方法，采用強度折減法對排樁復合土釘支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性進行了分析，并建立了排樁復合土釘支護整體穩(wěn)定性計算表達式。主要研究成果及結(jié)論如下：
　?。?）通過 ABAQUS有限元軟件建立三維有限元模型，模擬了預應(yīng)

3、力施加位置以及預應(yīng)力大小對排樁復合土釘支護結(jié)構(gòu)受力變形及穩(wěn)定性的影響，研究得出，預應(yīng)力施加在基坑邊坡中上部對減小樁間土體的水平位移和排樁側(cè)移的效果較好，預應(yīng)力施加位置以及預應(yīng)力大小的改變對基坑邊坡地表沉降以及坑底隆起的影響很小，基本上可以忽略不計。
　?。?）基于彈性地基梁法，結(jié)合結(jié)構(gòu)力學的相關(guān)理論，建立了排樁水平位移的計算模型，通過有限元模擬的土釘軸力規(guī)律，建立了土釘變形計算模型，引入增量法的思想，并基于排樁與土釘?shù)淖冃螀f(xié)調(diào)推導

4、了考慮施工過程的排樁復合土釘支護結(jié)構(gòu)水平位移簡化計算方法，通過有限元算例和工程實例的計算，表明該方法具有可行性；在此基礎(chǔ)上，推導了排樁復合預應(yīng)力土釘支護結(jié)構(gòu)的水平位移簡化計算方法，通過有限元算例的驗證表明該方法亦具有合理性。
　?。?）采用有限元強度折減法分析了排樁復合土釘支護基坑的破壞模式，研究得出，基坑整體穩(wěn)定性隨排樁的嵌固深度和土釘長度的增大而增強，但均存在界限值；當土釘長度一定時，隨著排樁嵌固深度的增大，基坑破壞時的滑裂面