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土钉—面层—土体的共同作用分析

何俏江  
【摘要】: 土钉支护技术由于其施工简便迅速、安全、经济等特点,在国内外已经得到广泛应用。国内的许多学者都对此项技术做了较为系统的研究,但是不同的分析方法存在争议。本文采用目前较为先进的有限元软件ABAQUS进行分析计算,结合理论分析和实测数据,证实了有限元法分析的有效性,为进一步的应用提供科学依据。 文中主要分析了分步开挖中土钉支护结构的变形和土钉内力的变化情况,探讨土钉、面层和土体的共同作用及其其加固机理。结合实际情况分析土钉和支护土体之间的界面应力传递规律,推导了土钉轴力和界面剪力的解析解,跟有限元成果进行比对,分析其影响因素。 另一部分工作主要探讨了土钉支护结构侧向土压力,按照土钉墙墙后实际位移情况考虑士钉墙侧向土压力的大小和分布,在此基础上考虑支护土体的土拱效应,得到面层土压力大小和分布规律,并用有限元解加以比对。 分别对土钉长度变化、倾角变化、面层刚度变化情况下的支护方案进行计算和分析,讨论不同方案下的支护效果,给出优化设计的思路和方案。 实践证明,土钉支护是一种经济、迅捷、实用、适用于许多不同地质条件下的支护结构,通过采取一定的措施能应用于浙江的软土地区,具有较高的推广价值


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