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排桩内支撑联合土钉支护体系的数值模拟
排桩内支撑联合土钉支护体系的数值模拟
摘要
随着城市化进程的加快，基础设施建设需求不断增加，地下建筑的施工已经成为现代城市建设中的重要组成部分。然而，由于地下建筑的施工常常涉及到地面土体的开挖和支撑问题，这不仅使得地下建筑施工复杂度增加，而且还会引起地基沉降等问题。为了解决这一问题，采用排桩内支撑联合土钉支护体系已成为一种实用、经济的支护方式。本研究通过数值模拟分析了排桩内支撑联合土钉支护体系的安全性能，为实际施工提供了一定的参考价值。
关键词：地下建筑；排桩内支撑；土钉支护；数值模拟
Abstract
Withtheaccelerationofurbanization,thedemandforinfrastructureconstructionisincreasing,andtheconstructionofundergroundbuildingshasbecomeanimportantpartofmodernurbanconstruction.However,becausetheconstructionofundergroundbuildingsofteninvolvesexcavationandsupportofgroundsoil,thisnotonlyincreasesthecomplexityofundergroundbuildingconstruction,butalsocausesproblemssuchasfoundationsettlement.Inordertosolvethisproblem,theuseofacombinationofpile-supportedinternalsupportandsoilnailsupporthasbecomeapracticalandeconomicalmethodofsupport.Inthisstudy,thesafetyperformanceofthepile-supportedinternalsupportandsoilnailsupportsystemwasanalyzedbynumericalsimulation,whichprovidesareferencevalueforactualconstruction.
Keywords:undergroundconstruction;pile-supportedinternalsupport;soilnailsupport;numericalsimulation
1.引言
地下建筑的复杂施工环境使得其施工难度大，风险高，且对于施工人员和周边环境都有一定的影响。地下建筑施工的主要难点在于如何对开挖后的土体进行有效的支护，以保证周边建筑物和地面环境的安全。在此背景下，排桩内支撑联合土钉支护体系应运而生，它利用钢筋混凝土桩作为基础承载系统和土壤的挡土墙，内置钢支撑，再加上土钉支护系统，形成了一种强有力的支护体系[1]。
然而，由于排桩内支撑联合土钉支护体系具有嵌合程度高、空间限制较大、体系载荷复杂、连接节点受力复杂等特点，在实际施工中需要严格考虑各个因素的影响，并对其进行正确的评估和判断。因此，本研究针对排桩内支撑联合土钉支护体系，利用数值模拟的方法，深入分析其安全性能，并提出相应的建议。
2.排桩内支撑联合土钉支护体系介绍
排桩内支撑联合土钉支护体系是一种常见的地下建筑支护方式，其主要组成部分包括排桩、基础钢筋网、内侧支护墙、外侧土钉支护墙等。其中，排桩是整个支护体系的承载系统和挡土墙，内侧支护墙主要用于支撑开挖后的土体，而外侧土钉支护墙则主要起到补偿土体挖除而产生的张力，增加土体的抗拉强度[2]。
在具体施工过程中，需要根据现场情况选择合适的排桩间距、孔距和孔径，并采用合适的内支撑和土钉加固方式，达到支撑开挖土体、保证地面安全和减少基础沉降的目的[3]。
3.数值模拟方法
通过数值模拟的方法，可以较为直观地评估排桩内支撑联合土钉支护体系的安全性能。在本研究中，采用PLAXIS有限元软件进行数值模拟，并设置相应的参数，模拟排桩内支撑联合土钉支护体系在不同的荷载情况下的受力情况。
为了保证模拟结果的准确性，首先需要采集现场土壤样本，并通过各种实验手段确定土壤的物理力学参数；其次，根据实际施工情况和设计方案进行建模，并采用合适的边界条件和荷载方式进行模拟；最后，需要对模拟结果进行分析和评估，得出相应的结论。
4.结果分析
本研究通过数值模拟分析排桩内支撑联合土钉支护体系的安全性能，在模拟过程中设置了不同的荷载情况，如静荷载、动荷载等，并对模拟结果进行了分析和评估。
根据模拟结果显示，排桩内支撑联合土钉支护体系能够有效地支撑开挖后的土体，并保证地面的安全。同时，通过对不同荷载情况下