复合土钉墙工作特性的细观数值模拟研究

胡敏云，欧阳维杰，陈乾浩，肖 斌，3，徐晓兵

(1.浙江工业大学 土木工程学院，浙江 杭州 310023；2.中国联合工程公司，浙江 杭州 310022；3.浙江同济科技职业学院，浙江 杭州 311231)

复合土钉墙支护技术是超前支护与土钉墙相结合的一种主动式基坑支护形式。在满足工程需求的前提下，与其他基坑支护形式相比其具有工期较短、施工灵活和经济性好等优点，在我国东部地区二级基坑支护中应用较多。在二级基坑工程设计时，需要计算支护结构的变形，但是现行国家和地方规范(程)中对复合土钉墙支护的变形计算方法尚不明确。

为了认识复合土钉墙支护的变形特性，国内外学者开展了实测分析、模型试验和数值模拟等研究。Tabrizi[1]采用八节点六面体单元对复合土钉墙的变形进行了有限元数值模拟，分析了复合土钉墙支护基坑的变形位移曲线，分析表明复合土钉墙支护基坑可达到良好的变形控制效果。孙林娜等[2]利用FLAC3D软件对水泥土复合土钉墙进行建模，得出复合土钉墙中的水泥土墙明显可以约束基坑的水平位移，且复合土钉墙中的水泥土超前支护和土钉墙具有良好的协同工作效果。张明辉[3]对太原市施工现场的基坑水平位移和地表沉降等监测数据进行了分析，得出水泥土搅拌桩+土钉墙支护相结合的复合土钉墙支护在变形控制方面优于采用单一的水泥土搅拌桩或土钉墙，能确保基坑工程高效、安全完成。黄素丽[4]以郑州某复合土钉墙深基坑工程为研究对象，利用FLAC3D模拟分析了复合土钉墙开挖和支护过程中基坑的位移变化情况，发现复合土钉墙支护中的锚索和土钉的协同作用得到了充分的发挥，可以有效控制基坑的位移变化。……