基于滲流場理論的深基坑復合土釘支護數(shù)值模擬分析.pdf

1、復合土釘支護技術是在土釘?shù)幕A上與其他支護類型相結合發(fā)展起來的一種新型支護技術，彌補了傳統(tǒng)土釘?shù)牟蛔?，其應用范圍日益廣闊。國內外許多學者在此領域范圍內進行了大量的研究，包括理論計算、設計方法、原位實驗和室內試驗模擬等等，取得了很有意義的成果。但是在深基坑開挖過程中，需大幅度降低基坑水位，巨大的水頭差將使得土體孔隙中的水運動趨向激烈，從而影響到基坑支護結構的變形，本文針對此問題，進行了一下研究和分析：
　　 (1)綜合介紹了復合土

2、釘?shù)膰鴥韧庋芯楷F(xiàn)狀以及在未降水條件下和降水條件下的破壞機理及類型，對其現(xiàn)有的理論計算和設計方法進行了分析和總結。
　　 (2)探討了降水時深基坑支護結構周圍地下水滲流特征，依據(jù)支護結構與隔水層之間的位置關系將滲流特征分為三類，分別論述了這三類情況下支護結構周圍地下水的滲流場的特征及數(shù)學模型的建立。
　　 (3)闡述了基坑降水時滲流場以及應力場計算模型的建立和參數(shù)的確定，全面概括了在滲流場和應力場耦合作用下的分析理論的分類

3、以及滲流耦合分析時的計算模型和控制參數(shù)的確定，基于計算模型和參數(shù)的確定，進一步論述了基坑在各向異性滲流耦合分析的有限元方程，為后續(xù)的數(shù)值模擬奠定了基礎。
　　 (4)利用巖土通用分析軟件，合理選取土釘和錨桿單元，建立了未降水條件下和降水條件下兩種模型進行了有限元數(shù)值模擬分析，對這兩種條件下基坑的整體位移場、面板的水平位移、土釘?shù)乃轿灰萍柏Q向位移、土釘軸力隨基坑開挖的變化趨勢進行了分析和探討，分析表明在由于降水的影響，產生了滲透

4、體積力，進一步加大了支護結構的水平和豎向位移，然而對基坑底的隆起量影響較小，同時，滑移面并不一定通過基坑的角部，視土釘?shù)闹ёo情況而定。
　　 (5)建立滲流場與應力場耦合的有限元計算模型時考慮了支護結構、水和土體之間的相互作用問題，克服了傳統(tǒng)計算方法將支護結構和土體作用分開考慮和不考慮土體滲透性隨應力狀態(tài)而變化的不足，使計算結果比較貼近土體和支護結構實際特性。在進行三個方面的分析時，只需要采用同一個固定單元網格，在整個耦合和迭代