复合土钉支护数值模拟分析模型的建立

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

复合土钉支护数值模拟分析模型的建立

作者：房学军

来源：《城市建设理论研究》2012年第28期

摘要 复合土钉支护是更优于土钉支护的一种先进的支护技术，通过有限元软件建立一个相对合理的数值分析模型，对基坑开挖支护和稳定变形进行合理的分析和计算，为以后的深基坑支护设计施工提供参考和帮助。

关键词复合土钉支护本构模型 有限元模型 中图分类号：P624.8 文献标识码：A 文章编号：

1 引言 土钉支护是一种经济、可靠和安全的支护形式，但在松散砂土、软粘土及地下水丰富的地层中应用时，常因土的自立性较差及地层不能对土钉提供足够的抗拔力而难于采用。复合土钉墙是将土钉墙与其他支护相结合的一种新技术，即在基坑开挖前先沿坑周密布设置搅拌桩形成止水帷幕，以提高土体的自立性，施工时通过沿土钉注浆加固地层对软土进行固化改性。它克服了土钉墙不适用于松散砂土、软土、流塑粘性土的局限性，拓宽了土钉支护的应用范围。 它将主动支护型式和被动支护型式联合应用，柔性支护与刚性支护相结合。其作用原理归纳为分担荷载作用、止水抗渗作用、传递荷载作用、局部稳定作用和超前加固作用。复合土钉支护在东南沿海地区已有应用，国内虽然研究者众多，成果颇丰，但复合土钉支护目前的现状仍然是工程实践领先于理论研究。

本文以土钉与水泥土搅拌桩组合式复合土钉为例，用先进的有限元分析软件对水泥土搅拌桩复合土钉支护的分步开挖和支护过程进行模拟，建立一个有效的有限元模型，为设计和施工模拟计算提供一定的参考依据。 2土体的本构模型

在岩土工程应用中，有限元软件ABAQUS具有非常丰富的岩土材料本构模型，包括线弹性模型、Mohr-Coulormb塑性模型、扩展Drucker-Prager模型、Drucker-Prager蠕变模型、修正的剑桥模型、节理材料模型等。根据土体的情况，可以将其简化，选用较常用的Drucker-Prager模型。该型能反映岩土材料的非线性弹性和考虑土层模量随模型深度的变化，是比较成熟的模型。该模型数学上比较简单，概念清楚，参数少，每一个参数都有一定的物理意义，可以通过常规三轴试验确定。 3 数值分析方法 3.1 计算边界条件

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nd48.html