浅论复合土钉支护结构工作机理及应用技术研究

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1、南京工业大学硕士学位论文复合土钉支护结构工作机理及应用技术研究姓名：薛艳申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄广龙200706摘要复合土钉支护是近年来在土钉墙基础上发展起来的一种具有中国特色的新型支护结构，它以安全可靠、经济可行、快速简便等优点在基坑开挖支护中得到越来越广泛的应用。但目前对复合土钉支护结构工作机理仍缺乏系统研究，制约了该技术的进一步发展。为了研究复合土钉的工作机理，进行现场试验，试验结果表明，土钉锚固体直径对控制土钉的位移、提高土钉抗拔效果明显。浆液龄期5天以内，土钉锚固体不能达到足

2、够的强度，易出现破坏，因此土钉施工土体分层开挖间隔时间应大于7天。采用理想弹塑性土钉抗拔力学模型，给出土钉内力和位移分布的解析解，结合工程实例分析钉土系统在抗拔作用下的应力传递过程。采用有限元法分析水泥土桩在复合土钉支护结构中的作用。水泥土桩的存在能显著减小开挖面的侧向位移，桩与土钉形成的复合支护体系与土钉支护有着明显不同的位移模式，使土钉支护发生在坑口的最大位移点移向基坑中下部；减小了坑外地面沉降及坑底隆起；桩发挥超前支护作用降低了土钉受力。分析了土钉长度、土钉间距、土钉倾角、水泥土桩宽度及嵌固深度对复

3、合土钉支护结构变形的影响。加长土钉长度、选择适当的土钉倾角、减小土钉间距、加大水泥土桩的宽度、加深桩的嵌固深度均有利于减小变形。比较复合土钉支护结构稳定性分析方法，对比工程实测资料，验证强度折减有限元法能准确、直观的反映基坑开挖过程中滑裂面的发展变化情况。引入弹性地基薄板理论，提出一种复合土钉支护结构变形计算方法，计算结果与现场实测数据对比，吻合较好，表明该方法可以用来预测复合土钉支护结构的变形。关键词：复合_七钉支护：水泥土搅拌桩；有限元：变形：稳定性英文摘要ABSTRACTCompositesoiln

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6、fsoiln矧obViously，卸dsoilnailispronetodesn．0ywhenmegroutageiswithin5daysbec硼sethe卸choragebodyc鲫notreachtlleenoughintensity．Anadvicew硒suggestedthattheinterValaboutthelay删excaVationofsoilshouldlongertllansevendaysintlleconstlllctionofsoilnails．An锄al”icsolutio

7、nonthedistribution0ff0雠觚ddisplaccmentofsoilnajlw勰deducedbyt11eel弱tic—pl硒ticmodelwhichsimul如dthepulloutmechanics0fsoilnail．Andtheloadtr锄sferpI-0cessonsoil—nailsystemduringpullouttestw硒柚alyzedwiththec勰estIldy．’rhefunction0fsoil—cementpileincompositeso订naili

8、ngw雒卸alyzedwitlltllefinitc-elementmethod．Thela衙aldisplacementoftheexcav删sectionw勰rnjnishedmarkedlywiththeef他ctofsoiI—cementpile．Thedisplacementmodelofcompositesupponsystemshapedbythepileandsoilnajlswasdif俺rentf沁mthe