排樁復合土釘支護結構中預應力土釘作用機制研究.pdf

1、排樁復合土釘支護是一種新型支護形式，通過在排樁間設置土釘并對其施加預應力后，滑裂面內土釘側阻力的存在可降低作用在排樁相應位置的集中力，與樁錨支護結構相比，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，有效減少支護結構整體水平位移。
　　本文利用有限元軟件建立排樁復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應力土釘設計參數對該基坑復合支護體

2、系中各構件受力變形特點和整體穩(wěn)定性安全系數的影響規(guī)律;基于數值模擬成果，引入簡化假定，推導了該復合支護體系的位移計算公式，并將理論結果分別與數值模擬結果和工程實例監(jiān)測結果進行了對比。主要研究結論如下:
　　(1)排樁復合土釘支護基坑的受力變形中排樁表現為側移上大下小、樁頂回斂的彎曲變形，排樁上下分為正、負彎矩區(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;樁間土體表現為保持“鼓肚狀”向坑內側移，最大側移點位于基坑開挖

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