浅谈土钉支护变形影响因素数值模拟分析研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文土钉支护变形影响因素数值模拟分析研究姓名：宋金平申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈启辉20100401山东建筑大学硕士学位论文摘要随着高层建筑和地下空间的利用和发展，我国的基坑工程日益增多，传统土钉支护方法得到了广泛应用，而复合土钉支护作为对传统土钉技术的继承和发展，是一种新型、灵活多变、适用范围更广的岩土组合支护结构，它克服了传统土钉支护的许多局限性，具有广阔的发展前景。但是目前国内外对传统土钉技术与复合土钉支护变形控制机理的研究还不深入，目前设计主要以稳定性控制为主

2、，没有比较成熟的理论方法计算土钉支护结构的侧向变形。工程技术人员在进行设计时往往只是借助过去的经验和工程类比，在基坑变形方面存在理论研究滞后于工程应用的现象。本文通过工程实例与数值模拟相结合的方法，分析土钉支护变形的影响因素，模拟了复合土钉支护的基坑开挖与支护的全过程，探讨了传统土钉支护与复合土钉支护基坑土体位移变化规律，并对复合土钉支护与传统土钉支护进行了比较。主要完成了以下工作：介绍了FLAC．3D的基本特点及计算原理，对FLAC．3D中的模型建立及结构单元的选用进行了详细介绍，论述了其对支护结构性

3、能模拟的可行性，并运用FLAC．3D软件对一个实际工程建立数值模型，对比实测资料，通过对模拟所得到的数据分析，研究了基坑水平位移随开挖而变化的情况。将正交试验法引入基坑工程分析中，研究了11种因素对传统土钉支护侧向变形的敏感性。在此基础上，分别研究土钉布置方式、土钉倾角、土钉长度、及土钉间距对土钉支护侧向变形的影响规律。利用数值模拟对复合土钉支护工程实例进行研究，选择工程中常见的土钉与水泥土搅拌桩、土钉与超前微型桩和土钉与预应力锚杆三种复合支护形式，对三种复合土钉支护结构变形特点进行了较为系统的分析，并

4、对复合土钉支护基坑边坡变形变化规律进行探讨，比较了复合土钉支护与传统土钉支护在变形方面的异同。关键词：土钉支护，复合土钉支护，数值模拟，正交试验，侧向变形山东建筑大学硕士学位论文NumericalSimulationAnalysisResearchonAffectionFactorsofSoilNailingDeformationABSTRACTWiththeutilizationanddevelopmentofhigh-risebuildingsandundergroundspace,foundati

5、onpitprojectsinpracticalaleincreasing．Traditionalsoilnailinghasalreadybeenwidelyappliedinthesupportingsystemsoffoundationpit，Compositesoilnailingisanel)v；flexible,widelyappliedgeotechnicalintegratedsupportingstructure,whichinheritsanddevdopsthetraditiona

6、lsoilnailingtechnique,thistechniqueovercomesmuchdefectoftraditionalsoilnailing,SOithasabroaddevelopingprospects．Thecurrentdesignbasesmainlystabilitycontractoffoundationpit,andthereis110maturetheoreticalforcalculationofthelateraldeformationofsupportstruct

7、ure．Thedesignmainlydependsontheexperienceandengineeringanalogy．Thetheoriesofthedeformationofthefoundationpitlaggesbehindtheengineeringpractice．Thewholeprocedureofthestagedexcavationandretainingoncompositesoilnailingissimulatedbyuseofengineeringcaseandnum

8、ericalsimulation，andthenvariablelawsofdisplacementofslideslopeisdiscussedandcompariedtraditionalsoilnailingtocompositesoilnailinginthepaper．Contentsaremainlyshowedasfollows：Thebasicfeaturesandthecomputableprinciples、thebui