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花钢管土钉支护结构是从普通土钉墙发展而来的一种新型基坑支护结构,它是利用机械设备将花钢管土钉直接打入土体内部,可以有效地解决普通土钉成孔困难的问题,且施工方便、快速,已经在全国范围内各个地区、多个行业得到了广泛的应用。但目前对花钢管土钉支护结构的理论研究不足,对花钢管土钉的极限抗拔承载力及整个支护结构的整体稳定性等方面均没有深入的研究。 本文针对上述问题,分析花钢管土钉极限抗拔承载力的三个组成部分,即:花钢管壁与土体之间的摩阻力;出浆锚固体与土体之间的摩阻力;出浆锚固体提供的抗拔力。基于库伦土压力理论,建立花钢管土钉极限抗拔承载力计算模型,推导出花钢管土钉极限抗拔承载力的计算公式。 利用FLAC-3D数值模拟软件分别模拟花钢管土钉和普通土钉在轴向拉应力作用下的受力过程,对比二者在相同轴向拉应力作用下的应力和位移分布情况,结果表明二者在轴向拉力作用下的受力过程均是内力和位移由杆顶向杆端传递的过程,但由于花钢管土钉出浆锚固体的作用,较普通土钉而言,花钢管土钉内力和位移的传递速度较慢,但二者的受力过程完全相同。加之,花钢管土钉与普通土钉的支护机理相同,且都是沿杆件全长受力,故单根花钢管土钉在花钢管土钉支护结构中的作用与单根普通土钉在普通土钉墙中的作用完全相同,普通土钉墙稳定性分析方法完全适用于花钢管土钉支护结构。 完善普通土钉墙滑移面确定方法和整体稳定安全系数计算公式,在此基础上,将花钢管土钉极限抗拔承载力计算公式代入普通土钉墙整体稳定安全系数的计算公式中,得到花钢管土钉支护结构的整体稳定安全系数计算公式,为今后花钢管土钉支护结构的设计施工提供参考。