深基坑土釘支護工作機理數值模擬研究.pdf

1、隨著基坑支護技術的快速發(fā)展,土釘支護技術自上世紀80年代在國內出現以來,工程應用與理論研究都取得了很大成果。土釘是一種具有經濟合理、施工方便等優(yōu)勢的巖土支護構件,在基坑支護工程中有很大的市場,尤其是在沿海經濟發(fā)達地區(qū)。因此,深基坑土釘支護的研究,具有重要的理論和現實意義。土釘支護結構主要由三部分構成：土釘、面層、土體。土釘是被動受力構件,只有當土體發(fā)生了變形或變形的趨勢時才起作用。面層主要起到聯系各土釘確保共同發(fā)揮作用,降低釘頭的不均勻

2、受力,并且約束邊坡土體在主動土壓力作用下的膨脹變形及局部塌落。土體分主動區(qū)與被動區(qū),被動區(qū)土體通過土釘的位移發(fā)揮作用。土釘支護是一種充分調動土體主動參與約束支護體變形的工法。目前人們對平面應變狀態(tài)下土釘支護的作用機理有很多的研究,但在三維狀態(tài)下的理論研究還比較少,特別是在大應變模式下的三維土釘支護數值模擬。早期一些關于土釘支護的設計計算方法大多基于二維平面應變條件下的研究得出的。隨著大量土釘墻應用于基坑支護工程中,人們發(fā)現二維平面應變條

3、件下的數值模擬,得到的值與實測值相差較大。針對以上問題,本文從以下四個方面進行了研究：
　　 ⑴進行充分調研,總結前人研究成果的基礎上,分析了土釘的受力機理,總結了土釘支護的摩擦加筋理論、土釘的橫向抗剪作用、似粘聚力理論和土拱效應等作用機理,研究了土釘支護結構的工作性能。
　　 ⑵總結關于土釘結構分析和設計的理論及研究方法,結合一實例分析土釘支護結構在超載、超挖、土釘長度和密度、土層力學參數等各種影響因素下的穩(wěn)定性。

4、r>　　 ⑶研究數值模擬的基本理論,分析算法和流程,學習如何用FLAC3D軟件去編制驅動程序以建立模型,實現三維數值模擬分析。
　　 ⑷以一工程為背景,運用FLAC3D數值計算軟件模擬非垂直開挖深基坑工程中土釘軸力、土體水平位移與豎直沉降等變化規(guī)律,并和實際監(jiān)測結果相比較。分析數值分析得出的數據和工程監(jiān)測數據,研究分析非垂直開挖土釘支護基坑工程中土體位移、土釘受力等特點,從中總結得出一般規(guī)律性結論,以供今后這方面的研究和工程實