格构式土钉复合支护理论和变形探究

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1、格构式土钉复合支护理论和变形探究　　摘要：将格构与土钉等相结合的格构式土钉复合支护是一种新型护坡方式，该形式能有效地提高基坑的整体稳定性。目前，关于这种支护方式的理论研究尚不完善。本文结合某基坑工程，以土力学理论和规范为基础，通过挡土墙模型、土钉墙理论和支护桩模型验算格构式土钉复合支护稳定性；并用弹性支点法计算极限状态下位移，分层总和法计算基坑瞬时位移，综合两种位移得到最终的坡顶位移为7.7mm到19.75mm之间，与实测数据较为接近。从而得到针对此支护模式的计算方法理论，为分析研究同类工程提供参考。

2、关键词：格构式土钉复合支护；稳定性；土钉墙；弹性支点法；分层总和法Abstract：Latticedsoilnailingsupportisanewtypeofrevetmentstructure,whichcombinedlatticesupportandsoilnailing.Iteffectivelyimprovestheglobalstabilityofthefoundationpit.Currently,thetheoreticalresearchaboutthissupportingmet

3、hodisstillnotconsummate.Inthispaper,onthebasisofsoilmechanicsandcode,thestabilityoflatticedsoilnailingsupportare10analyzedbythetheoryoftheretainingwall,soilnailandthemodelofsupportingpiles.Thencalculatethedisplacementinthelimitstatebyelasticfulcrummetho

4、dandtheinstantaneousdisplacementbylayer-wisesummationmethod.Thetotaldisplacementcanbecalculatedbythecombinationofthetwodisplacementsabove,whichisbetween7.7mmand19.75mmandclosetothemeasureddata.Thusthetheoryofthecalculationmethodtothissupportingmodelisob

5、tained,offeringareferenceforthesimilarprojects.Keywords：Latticedsoilnailingsupport；stability；soilnailing；elasticfulcrummethod；layer-wisesummationmethod中图分类号：TU74一、工程概述10航空工业信息中心科研办公楼位于北京市朝阳区，东临惠新西街，南临北土城路，西临原北关小学，北临惠新西街33号航空工业信息中心家属院。基坑东坡支护段毗邻地铁十号线惠新西街南

6、口站出入口、地铁风道、冷却塔结构，对基坑支护控制变形的要求较高。该坡段基坑上部6.5m采用格构式土钉复合支护，施工现场及支护剖面与立面模型如图1~3所示。图1格构式土钉复合支护施工现场图2格构式土钉复合支护剖面模型图3格构式土钉复合支护立面模型工程勘察揭露深度（30.0米）范围内地层，表层为人工填土，其下为一般第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土及砂类土。地下水类型为潜水。静止水位埋深3.5m～6.8m，本工程按规定，属于经济不合理情况，故通过管井围降的方式将基坑内地下水位降至槽底0.5m以下。各土层地质参

7、数如表1：表1地层主要物理参数二、计算机模型分析与基坑稳定性验证10由于基坑紧邻地铁，为保障地铁风道后续施工，将护坡桩上部截断。截断部分基坑常规支护受到限制，故采用了格构式土钉复合支护。而这种支护形式尚没有理论支持，本文以土力学及规范为理论基础，考虑到施工过程中支护类似土钉墙形式，故采用土钉墙理论验算其稳定性。在格构土钉施工结束即成桩后，土的固结尚未完成，支护结构会继续发生变形。因此，借鉴支护桩的破坏理论，验算在此形式下格构式土钉复合支护的强度。同时，格构框架的暗柱，入土深度较浅，有可能发生类似挡土墙

8、形式的破坏，有必要对此进行分析。因此，需要对格构式土钉支护按土钉墙模式破坏、挡土墙模式破坏及支护桩模式破坏，分别验算格其在这三种模式下的强度。并把坑壁最终位移分为瞬时位移和极限状态下的位移。以分层总和法计算瞬时位移，以弹性支点法计算极限状态下的位移，两者结合得到计算格构式土钉复合支护基坑的位移。根据现场监测的位移数据，分析理论计算结果的合理性。1.强度验算（1）土钉墙强度验算本基坑工程中，在格构框架未形成前，支护体系等效于土钉墙支护。需按照土钉墙的设计要