土钉墙变形的实用计算方法

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1、第42卷第1期土木工程学报Vol.42No.12009年1月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJan.2009土钉墙变形的实用计算方法1，2122魏焕卫杨敏孙剑平贾强（1.同济大学，上海200092；2.山东建筑大学，山东济南250014）摘要：本文在大量的土钉墙现场实测、模型试验、拉拔试验等资料的基础上，假定土钉轴力沿土钉轴线呈双抛物线形分布、土钉剪应力-位移关系满足理想弹塑性模型以及土钉面层不受力，推导出钉土相对位移、土钉墙坡面侧向变形和被动区土体内沿土钉轴线任意点土体位移的实用计算公式，给出了多根土钉及分步开挖后土钉坡

2、面侧向位移增量的计算方法，讨论了本文提出的土钉变形计算方法中主要参数的计算模式，包括土压力、钉土间剪切变形系数、土钉整体稳定性计算等。通过三个工程的实测资料对本文计算理论进行验证，结果表明了本文土钉墙变形计算理论方法的有效性和适用性。本文所提出的土钉墙变形计算方法可以利用工程实践中大量的土钉抗拔实测资料，比较容易地推算土钉墙开挖后的变形情况，从而为土钉墙变形的预测和控制提供了设计和施工方面的依据和参考。关键词：土钉墙；变形计算；数值模拟；现场实测；拉拔试验中图分类号：TU476文献标识码：A文章编号：1000-131X（2009）01-0081-

3、10CalculationMethodforSoilNailingDisplacement1，2122WeiHuanweiYangMinSunJianpingJiaQiang（1.TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.ShandongJianzhuUniversity,Jinan250014,China）Abstract:Basedonalargeamountofdatafrommodeltestandfieldtestthatincludespullouttest,theaxialforceofsoil

4、nailisinaparabolicdistribution,therelationshipbetweenshearforceanddisplacementcanbeassumedasanidealelastic-plasticmodel,andthereexistsnoloadonthefaceofsoilnail.Asimplifiedtheoreticalformulaforsoilnailingdisplacementcalculationisobtained.Theparametersinvolvedarediscussed,inclu

5、dingsoilpressurepattern,sheardisplacementcoefficient,andmethodofoverallstabilitycalculation.Threeexamplesareusedtoillustratethevalidityoftheproposedmethod.Keywords:soilnailing;displacementcalculation;numericalsimulation;fieldtest;pullouttestE-mail:yangmin@mail.tongji.edu.cn［1

6、-2］［3］计算、模型试验等方面，而数值计算的复杂性为引言土钉变形计算的推广增加了很大困难。也有许多学者通过监测对土钉墙变形的规律进行了分析，得出一些土钉墙及复合土钉墙作为一种新的支护技术，因［4-6］有益的结论。部分学者也采取不同的方式对土钉其具有经济、可靠、施工快速简便等优点，已在我国墙变形的理论计算方法进行了探索，如尹骥［7］提出的得到迅速的推广和应用。随着城市建设速度加快，对［8］复合土钉墙变形的增量计算法，王立峰把面层看成基坑周边环境的保护要求越来越高，工程实践也要求文克尔地基上的有限长梁推导了面层位移和内力计算对土钉支护变形进行计算，

7、但相关规范并没有给出任的公式。本文将在前人工作的基础上，结合大量的工何的土钉支护变形计算方法，国内外许多学者对此进程实测、模型试验、拉拔试验等资料，基于以下三个行的研究和计算也主要集中在利用有限元等进行数值假定的基础上提出可以满足工程实践需要的土钉墙变形计算的简化理论计算公式和计算方法。基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金（20020247003）、（1）土钉轴力沿轴向呈双抛物线形分布；住房与城乡建设部科技攻关计划（2008-K2-30）（2）土钉剪应力位移关系满足理想弹塑性模型；作者简介：魏焕卫，博士研究生，讲师收稿日期：2007-1

8、0-21（3）土钉墙面层不受力。·82·土木工程学报2009年其中：t（x）为钉土接触面的剪应力，kPa；D为1土钉轴力分析土钉锚固体直