【摘要】利用FLAC3D软件对深基坑土钉墙边坡支护进行数值模拟。分析不同土钉间距和土钉长度对边坡稳定性的影响。从而得出合理的土钉间距和土钉的长度。可以利用这些有价值的结论,为我们边坡土钉墙设计和施工提供参考资料。
1.引言
我们的城市建设过程中,常常需要开挖深基坑。大部分深基坑无法满足较小坡角的放坡要求和边坡自稳定性要求。所以大多数深基坑都需要进行边坡支护设计。在我们常用的基坑边坡支护结构中,土钉墙施工速度快,可靠性高而受到广泛的应用。
本文主要是利用FLAC3D软件,模拟了土钉不同间距和不同长度对深基坑边坡位移的影响。从中找到最合理的土钉墙支护方案,可以为我们实际基坑支护的设计和施工提供一些有意义的资料。
2.数值计算模型及土质参数
本工程分别计算和讨论了原土钉墙计算模型、土钉加长1m计算模型、下部土钉加密计算模型、边坡土钉全部加密计算模型四种情况。
3.理论基础
现在常用的理论计算方法为:土钉支护应根据施工期间不同开挖深度及基坑底部面以下最危险滑动面采用圆弧滑动简单条分法[1]按下式进行整体稳定性验算:
在土钉力的各种计算方法中,经验土压力的分布并不是真正的土压力分布形式,而是考虑施工过程的土钉力的分布形式,基坑规程和土钉规程计算土钉力都存在不合理的地方,增量法计算相对复杂一些,而土钉力的简化计算方法则[2]是一种更为简便的近似计算方法,这种方法假设:边坡的不平衡土压力全部由土钉分担,不平衡土压力的大小为郎肯主动土压力,而土钉力沿深度的分布则采用的近似经验图,由于分层土体和有一定斜坡的不平衡土压力,都能合理计算,减少了人为经验,因而可更好的反映实际,这样我们将采用经验土压力的分布形式来分配由于开挖而产生的不平衡土压力——郎肯土压力,从而求得各土钉力的大小。
4.土钉墙的软件分析
5结论
(1)在基坑边坡土钉墙进行支护后,在边坡堆载的情况下,边坡的底部变形最大。
(2)在土钉墙支护中,加长土钉的长度是抑制边坡变形最有效的方法。
(3)在土钉墙支护中,在边坡底部加密土钉比全部边坡加密土钉更加有效。
(4)在边坡的底部土钉承受的拉力是最大的,随着边坡向上土钉的拉力逐渐减小。
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