深基坑土钉—桩锚复合支护数值模拟分析及应用研究

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1、分类号：单位代码：安反：工犬學论文题目：深基坑土钉桩锚复合支护数值模拟分析及应用研究作者姓名：赵静茹专业名称：土木工程导师姓名：经来旺教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级：公开安徽理工大学石页士学位论文深基坑土钉桩锚复合支护数值模拟分析及应用研究作者姓名：赵静前专业名称：土木工程研宄方向：基铒支护导师姓名：经来旺教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：黄超教授级高工论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生院年月日ADissertationinCivilEngineeringNumericalanalysisan

2、dappliedresearchofSoil-pileanchorcompositesupportingCandidate:ZhaoJingruSupervisor:Prof.JingLaiwangSchoolofCivilEngineeringAndArchitectureAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：调±日期：年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安黴理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的

4、学位论文在解密后适用本授权书）摘要摘要土钉支护技术因其施工快速简便、经济可靠的优点，已被广泛地应用到了深基坑支护的工程中。然而对于基坑较深的工程；或土体自稳能力差，如含有软土或砂土层等的工程；或变形控制要求较高，如周边有交通道路、管线和其他建筑物等的工程，采用普通的土钉墙支护在稳定性和变形控制方面都难以满足，所以近年来又发展了更为适用的复合土钉支护形式，例如将土钉墙与锚杆（索）相结合。然而至今为止复合土钉墙支护的作用机理研究和影响因素理论研究却还远不及工程实践。本文采用有限元数值分析方法，分析并研宄了土钉和桩锚组合而成的复合土钉支护技术。

5、研宄内容主要包括：从有限元非线性问题的计算方法、土体的本构模型，模型的计算原则以及单元类型的选取的角度出发，在有限元分析软件中建立起有限元的二维的土钉桩锚复合支护的模型。为验证土钉桩锚复合支护的优越性，本文采取了将土钉桩锚复合支护和纯土钉支护相对比的方法，并以淮南市某一深基坑工程的复合支护方式为实例，釆用有限元分析软件对两种支护情况分别进行了模拟分析，以得到两种支护情况下土钉、锚杆的轴力以及基坑的位移情况等结果。并通过具体地分析，研宄了随着基坑的逐步开挖，基坑的水平位移、土钉与锚杆的轴力变化情况，与此同时，收集实例中深基坑的监测数据，进而

6、和模拟结果相比较，从而验证模型建立的正确与合理。依据模拟试验结果，对影响土钉桩锚复合支护系统的两个设计参数（土钉倾角和锚杆预应力的大小）进行了更深一步的分析。另外，也对复合土钉支护的作用机理进行了初步的研宄叙述。从文中数值模拟的结果中可以看出，复合土钉支护在支护体系的应力场和位移场的分布形态上与纯土钉支护有所差别。鉴于土钉与桩锚的共同作用，基坑的变形得到了有效的控制，基坑的稳定性也有明显改观。从众多工程的实际应用情况来看，复合土钉支护方式远优越于纯土钉支护，它所具有的更能适应于复杂地质环境或变形要求严格的深基坑工程或边坡工程的优势，是纯土

7、钉支护所无法比拟的本文的研究成果在于能更深一层的理解复合土钉支护的作用机理，这一点对复合土钉支护在实际工程中的应用具有较好的借鉴意义。安徽理工大学硕士学位论文图表参关键词：深基坑，，土钉桩锚，影响因素，作用机理分类号：AbstractAbstractSoilnailingtechnologyhasbeenwidelyappliedtothedeepexcavationproject.Withtheadvantageofquick，，，■，，安徽理工大学硕士学位论文：目录目录摘要前土钉支护土钉类型及土钉支护的概念土钉支护的特点复合土钉支护复

8、合土钉概念复合土钉研宄近况二者的施工工序及需重视的四个方面二者的施工工序土钉支护中须重视的四个方面本文的研宄内容本文的研究意义本章小结土钉支护基础理论破坏形式土钉支护破坏形式复合土钉破坏形式有