钱玉林，糜长林，吕　媛

(扬州大学 岩土工程研究所， 江苏 扬州 225127)



基于三维数值分析的土钉支护结构研究

钱玉林，糜长林，吕媛

(扬州大学 岩土工程研究所， 江苏 扬州 225127)

摘要：以某土钉支护形式的基坑工程为依托，结合土体和土钉的复合作用机理，建立土钉支护结构的三维数值模型。采用Mohr-Coulomb塑性模型，对基坑分步施工的过程进行了模拟分析，得出土钉拉力、坡顶水平位移和地面沉降的发展规律。研究结果表明：数值计算得到的基坑坡顶土体水平位移、竖向沉降的结果与现场监测数据基本吻合，整体三维模拟结果更接近实测值；土钉的拉力与长度、所处开挖面位置有相关性，拉力最大值随开挖深度的大小而发生变化。

关键词：土钉支护；数值模拟；水平位移；沉降；土钉拉力

土钉支护技术是基坑开挖的一种较新颖的支护形式，由于具有经济、工期快、安全可靠被广泛应用[1]。现用的土钉支护结构的设计理论和稳定性评价方法有很多，肖专文、邓建刚[2-5]等人提出了多种土钉支护优化设计方法。大多基于经验或极限平衡理论，把安全系数、滑裂面形式、土压力及土钉抗拔力进行简化和假设，能满足工程设计理论要求，但未考虑土钉支护结构体系内部的作用机制，不能准确得到土钉拉力沿基坑深度的分布规律，对其变形作用机理还缺乏深入、系统的研究[6-7]，不能正确分析土钉在基坑中受力的发展规律。

本文选取某土钉支护结构的基坑工程为研……