排樁復(fù)合土釘支護結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力土釘作用機制研究.pdf

1、排樁復(fù)合土釘支護是一種新型支護形式，通過在排樁間設(shè)置土釘并對其施加預(yù)應(yīng)力后，滑裂面內(nèi)土釘側(cè)阻力的存在可降低作用在排樁相應(yīng)位置的集中力，與樁錨支護結(jié)構(gòu)相比，有效降低了排樁彎矩;截面相同時，排樁彎曲變形較小，土釘在滑裂面內(nèi)起到的加筋土作用和遮攔作用，客觀上可以降低作用在排樁上的土壓力，有效減少支護結(jié)構(gòu)整體水平位移。
　　本文利用有限元軟件建立排樁復(fù)合土釘支護體系三維分析模型，模擬分析了基坑開挖過程中預(yù)應(yīng)力土釘設(shè)計參數(shù)對該基坑復(fù)合支護體

2、系中各構(gòu)件受力變形特點和整體穩(wěn)定性安全系數(shù)的影響規(guī)律;基于數(shù)值模擬成果，引入簡化假定，推導(dǎo)了該復(fù)合支護體系的位移計算公式，并將理論結(jié)果分別與數(shù)值模擬結(jié)果和工程實例監(jiān)測結(jié)果進行了對比。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)排樁復(fù)合土釘支護基坑的受力變形中排樁表現(xiàn)為側(cè)移上大下小、樁頂回斂的彎曲變形，排樁上下分為正、負(fù)彎矩區(qū)，彎矩“零點”隨開挖進行逐漸下移，且最終位于基坑開挖面以下;樁間土體表現(xiàn)為保持“鼓肚狀”向坑內(nèi)側(cè)移，最大側(cè)移點位于基坑開挖

3、深度中下部;除預(yù)應(yīng)力土釘外，其他各排土釘軸力呈“棗核狀”分布，且軸力最大值點出現(xiàn)在土釘中前部。
　　(2)對土釘施加預(yù)應(yīng)力使得排樁復(fù)合土釘支護基坑中的排樁側(cè)移、土體位移和排樁彎矩顯著減小，且已施工土釘距離預(yù)應(yīng)力土釘越遠(yuǎn)，軸力降幅越小;土釘施加預(yù)應(yīng)力對基坑底部隆起和坑外地表沉降影響甚微。
　　(3)提高預(yù)應(yīng)力土釘初始鎖定值，可使排樁側(cè)移、土體位移、基坑外地表沉降和排樁彎矩等減小，但基坑底部隆起量變化不大;預(yù)應(yīng)力土釘位置靠近坡頂