砂卵石地层某工程复合土钉支护pfc数值分析

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1、分类号密级中囯地质大学（北京）硕士学位论文砂卵石地层某工程复合土钉支护PFC数值分析学号：2002120072研究生：张宁专业：地质工程研究方向：基础工程指导教师：王贵和教授2015年5月声明木人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特別加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得中幽地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意

2、a签名：1^(7曰期：Kk关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文。•公开•保密（一年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：M导师签名:日期：ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreePFCNumericalAnalysisontheCom

3、positeSoil-NailinginSandyGravelLayerataProjectMasterCandidate:ZhangNingMajor:GeologicalEngineeringStudyOrientation:FoundationEngineeringDissertationSupervisor:Prof.WangGuiheChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要地下空间的开发利用是城市建设的重要组成部分，由此使得基坑工程数量不断增多。复合

4、土钉墙以其安全性高、工期短、成本低、应用范围广的优势在近几年的基坑支护中得到了广泛地应用。但因为复合土钉墙结构复杂，因此其理论研究还并不完善，它的工作机理尚不明确。本文应用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D建立土钉支护基坑的二维颗粒流模型，并进行开挖。分析其内在的工作机理，为复合土钉墙的设计和施工提供参考。主要研究内容如下：（1）对基坑边坡破坏全过程及土钉墙支护机理和效果的数值模拟调研和综述。土钉支护提高了基坑的稳定性，使无支护时处于不稳定的基坑达到了稳定的状态。（2）对实际工程模拟中使用到的细

5、观参数进行标定，利用工程勘察报告中的宏观参数通过双轴试验标定细观参数。（3）含砂卵石地层基坑土钉墙支护机理研究。由于砂卵石地层力学性质的特殊性，土钉墙支护在砂卵石地层中的支护机理有待进一步的研究。研究土钉墙支护的效果和土钉长度、土钉间距、土钉倾角等因素的关系。研究结果表明土钉长度存在临界长度和其倾角也存在最佳倾角。土钉分布越密集对于基坑顶部的约束越强，基坑变形越小，稳定越好。（4）含砂卵石地层基坑复合土钉墙支护机理研究，并对砂卵石地层某工程深大基坑进行颗粒流模拟，研究基坑在开挖和支护过程中，土钉墙

6、支护的受力和变形特征，并与实际监测曲线进行对比。关键词：复合土钉支护，颗粒流程序，细观机理，变形特性AbstractDevelopmentandutilizationofundergroundspaceisanimportantpartofurbanconstruction,whichincreasethenumberoffoundationpit.Compositesoil-nailedwallisofhighlysecurity,shortconstructionperiod,highlyec

7、onomy,widerangeofapplicationsandotheradvantage.ThusithasbeenwidelyusedinFoundationpitsupport.However,becauseofitscomplexitystructure,thereisalittletheoreticalstudywhichleadstowearenotclearaboutitsworkingmechanism..Thisarticletriestoanalyzeitsinnerwork

8、ingmechanismwithAtwo-dimensionalparticleflowmodelofsoilnailssupportfoundationpitthatisestablishedandexcavatedbyPFC2D,whichisbasedondiscreteelementmethod(DEM).Thisarticlealsotriestoprovidereferenceforthedesignandconstructionofcompositesoil-nail