王 辉，郭院成，魏艳卿

(1.郑州大学 土木工程学院，河南 郑州 450001;2.河南理工大学 土木工程学院，河南 焦作 454003)

基于简化模型的预应力锚杆复合土钉支护体系能量方程的建立

王 辉1，2，郭院成1，魏艳卿1

(1.郑州大学 土木工程学院，河南 郑州 450001;2.河南理工大学 土木工程学院，河南 焦作 454003)

针对预应力锚杆复合土钉支护体系，讨论了极限平衡法及有限元法的局限性，提出运用能量方程评价体系稳定性的新思路。首先，基于合理假定将复合支护体系简化为作用于增强体的单一的预应力锚杆柔性支护，并建立简化力学模型;然后，根据虚功原理对土钉支护的加固机理进行分析，提出类黏聚力的概念;最后，推导出增强土体及预应力锚杆的能量方程。提出的方法对于推进预应力锚杆复合土钉支护体系的稳定性分析有着一定的借鉴意义。

预应力锚杆 土钉 加固机理 稳定性 能量方程

预应力锚杆复合土钉支护体系因其结构简单、施工快捷、经济性好、性价比高等优点在基坑支护中有着广泛的应用，国内外专家学者对其进行了深入的研究［1-5］。根据现行规范要求［6］，复合土钉墙必须进行整体稳定性验算。稳定性分析不但可以验证设计参数的合理性，而且可以保证支护体系的安全性。稳定验算通常采用极限平衡法与有限元法，但都存在一定的局限性。极限平衡法将锚杆等同于土钉，不考虑预应力施加产生的土体应力场变化，且不能考虑土钉的变形与破坏;有限元法作为强有力的数学计算工具，可以考虑土体的应力—应变关系，较合理地模拟基坑开挖与预应力施加过程，但模型的选取及参数的确定存在很大的随意性。……