土钉墙位移的影响因素分析.pdfVIP

浙江建筑，第 32卷 ，第 l期，2015年 1月 ZhejiangConstruction，Vo1．32，No．1，Jan．2015 土钉墙位移的影响因素分析 AnalysisofInfluencingFactorsonDisplacementofSoilNailingW alls 徐云福 ，王立峰 XUyu咖 ，WANGLifeng (1．杭州萧山城市建设投资集团有限公司，浙江 杭州 311202；2．浙江科技学院土木系，浙江 杭州 310023) 摘 要：土钉墙是粉砂土、黏性土等地区基坑开挖围护的主要形式之一，基坑开挖会导致基坑及周 围土体、土钉墙面层和土钉 中的应力重新分布，为了保持土钉 自身的稳定和平衡，土钉面层、土体会被迫移动到新的位置而产生变形 。今 以ABAQUS有限元 软件为工具建立土钉一面层～土体 的相互作用模型，土体应用 Mohr—Coulomb本构模型 ，土体与土钉问的接触性质为摩擦小滑移 ， 土钉在整个开挖过程保持弹性，土体的压缩模量随深度线性增加，在此基础上构造正交试验 ，分析不同工况下土钉墙面层最大水 平位移 、墙后沉降的影响因素及各 因素对于位移的作用大小 。结果表明：对于面层 的最大水平位移而言，基坑开挖深度5m时，土 钉长度为8m 的面层有最小位移 ，而大于和小于 8m则位移增大。土钉墙倾角与面层最大位移相关性最为明显 ，当土钉墙倾角小 时位移小，随着土钉墙倾角的增大面层位移则增大。就面层最大位移来说，当基坑开挖深度 5m时，各因素的最佳组合为：土钉墙 倾角60。一80。、土钉长度8m、间距 1．6m、土钉倾角小于 15。。控制土钉墙面层位移最有效的办法是减小土钉墙倾角 、合理设置土 钉长度 。 关键词 ：土钉墙；面层 ；位移 ；正交试验 中图分类号 ：TU471．8 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—3707(2015)O1—0033—04 力分析。王立峰等 把面层看作是文克尔地基上 1 概 述 的有限长梁 ，将土钉作为作用在面层上的集中力系 ， 土钉墙位移 (变形)是土钉墙设计 中必须考虑 得到了土钉墙面层位移和 内力的解析解 。计算结果 的因素 ，虽然在多数情况下，土钉墙稳定 (内部稳 表明，面层位移的最大值不在坡顶 ，而是在坡顶靠下 定、外部稳定等)，受力平衡 ，但 因变形太大而引发 的位置 ，其位置随着基坑开挖深度的增加而下移 ，呈 土钉墙新的问题 ，如产生过大的附加弯矩 、使土钉墙 现出中间大两头小的变化规律。不少资料 对土 趋于稳定的抗滑力矩减小 (力臂减小)，还会使墙后 钉墙 的稳定性、参数选取和变形 、受力性能进行了模 地面产生较 大 的裂缝 ，对基坑周 围已有建筑 物 (构 型试验 ，现场实测和有限元分析计算得到了很多有 筑物等)、地下管线和周围道路产生影响 ，因此控制 价值的研究结果。 土钉墙 的位移 (变形)对 于工程具有重要意义。张 土钉墙设计中土钉的长度、间距 、倾角等参数是 明聚等 通过对一个土钉基坑工程 的水平位移和 必须和明确的，但通常在设计 中大家往往重视土钉 土钉拉力等力学参数 的现场测试和分析，较全面地 长度和土钉墙 的倾角 ，而忽视 了土钉间距 、土钉的倾 研究其在施工阶段和使用阶段 的工作性能。杨茜 角。从工程实践经验和对土钉墙的分析可 以看出， 等 为了对面层进行合理设计 ，利用弹性地基梁理 相同开挖深度和相 同地质条件下 (c， 值 即土体 的 论建立 了面层的无 限长弹性地基梁计算模型，对土 粘聚力和 内摩擦角)影响土钉墙位移 的主要 因素 钉与水泥土搅拌桩联合支护型式 中的面层进行了受