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复合土钉墙支护技术是在土钉墙的基础上发展起来的,其具有施工快捷,工艺简单、经济合理等优点,在地下工程中得到了广泛的应用,但由于其组合形式多样,目前对其各复合加固构件之间的协同受力、变形机理的研究还不够深入,同时相比其它刚性支护形式,复合土钉墙支护仍偏于柔性,其变形的发展直接影响到基坑及其周围建筑物的安全,在基坑开挖支护中有相当一部分失败案例是由于基坑变形过大引起的。 本文在前人研究理论的基础上,采用有限元分析软件MIDAS/GTS分别对预应力锚杆微型桩复合土钉墙、微型桩复合土钉墙以及纯土钉墙支护基坑建立有限元数值模型,并结合现场原位试验,对比分析各支护形式下开挖基坑的变形情况,得出如下结论: (1)预应力锚杆微型桩复合土钉墙、微型桩复合土钉墙及纯土钉墙支护基坑边坡最终水平变形均呈“鼓肚”形,随着支护强度的增大,其最大值位置会明显下移;基坑顶部地表沉降发生在支护坡体后0.6-1.0倍基坑开挖深度处。 (2)预应力锚杆可显著减小支护边坡的水平位移,最大可减小近60%,最大水平位移出现在坡体的中下部,约为基坑开挖深度的0.75倍;基顶地表沉降最大值出现在坡后2.5倍开挖深度处,向后逐渐趋于平稳并有所收敛。 (3)微型桩自身刚度较大,能够有效的加固局部软弱土层,并在竖向上有效的分散侧向土压力,使支护边坡均匀变形,其支护边坡水平位移及地表沉降变形分别呈“圆滑的鼓肚”和“抛物线”形。 (4)基坑变形除了与支护形式有关之外,还与周围环境及土质条件有关系,外部环境对开挖基坑扰动越大,土质条件越差,基坑变形就越明显。