一种新型多盘土钉墙支护性能数值模拟分析

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lezhe14790511
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现有土钉墙为等径土锚支护,本文提出一种新型多盘土锚支护的土钉墙,为研究新型多盘土钉墙支护的土体变形、土钉轴力、侧摩阻力的影响等因素,运用FLAC3D5.0数值模拟软件进行数值分析。(1)本文概述了基坑支护变形的形式,并提出了多盘土钉墙,介绍了多盘土钉支护结构,叙述了多盘土钉墙的支护机理以及多盘土钉影响变形的因素。介绍了多盘土钉的制备,其是先钻孔,然后利用一种扩孔工具在已钻好的孔中扩孔形成盘腔,插入螺纹钢筋,灌入水泥浆或水泥砂浆,待其固化后可得到多盘土钉。(2)运用FLAC3D数值模拟墙高6米、土钉长为5米、倾角为15度、三层多盘土钉支护,分析了盘间距为5d(d为杆体直径)、盘径为1.5d、盘厚度为1.0d、盘数量为8个的多盘土钉的多盘土钉支护,与等长等径土钉相比,开挖至坑底,多盘土钉在基坑坡面水平位移最大值减少63.4%,坑外地表最大沉降值减小了66.3%,最大轴力值减小了 16.4%,并且多盘土钉减小了滑动面的区域。其与长度为2.8L(L为多盘土钉的长度)的等径土钉支护效果相同。(3)将正交实验法引入多盘土钉支护工程分析中,共设置了 9组数值模拟,研究了盘直径、盘数量、盘间距对基坑水平变形以及坑外沉降的敏感性,结果发现对变形敏感性排序为:盘径、盘数量以及盘间距。(4)在敏感性研究的基础之上,运用FLAC3D5.0数值模拟软件分析了盘体直径、盘体数量、盘间距对基坑变形的影响。共设置17组多盘土钉支护模型,并根据基坑变形曲线以及数据分析得到最佳盘径为1.5d,最佳盘间距为3.5d,盘体尽量沿土钉长方向等间隔分布。(5)研究了多盘土钉布置形式、多盘土钉长度以及多盘土钉倾角对基坑变形的影响,共设置了 13组基坑模型,根据基坑变形图分析其变化规律,最终得到多盘土钉宜采用逐短型布置,多盘土钉长度应在开挖深度的1.6倍以内,多盘土钉尽量沿水平布置。图[44]表[7]参[61]
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