深基坑新型支护结构力学特性分析

董建华1，2 袁方龙1，2，3 董旭光1，2

  ( 1． 兰州理工大学，甘肃兰州 730050; 2． 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃兰州 730050; 3． 中交天津港湾工程研究院，天津 300222)

  摘要: 针对深基坑工程在开挖支护过程中遇到的难题，提出框架自钻胎串式锚杆新型支护结构，对其结构构成和工 作机理进行了详细探讨。基于柱孔扩张理论，推导出极限抗拔承载力和胎体临界间距计算公式，采用非线性有限 元软件 ADINA 模拟了该新型支护结构的特性、抗拔机理，进行了现场拉拔试验，并将理论值分别与数值模拟和现场 拉拔试验结果作了对比分析。结果表明: ①抗拔承载力理论计算值与模拟值和试验结果基本吻合，验证了理论分 析和数值模拟的正确性。②自钻胎串式锚杆的轴力在胎体段大幅度提高，发生“突变”，呈“锯齿形”。③与普通框 架锚杆支护结构相比，框架自钻胎串式锚杆能够使坡体水平位移明显减小，更有利于基坑稳定。④自钻胎串式锚 杆的极限抗拔力、极限抗拔位移与胎体径向应变之间存在正相关性。 

关键词: 框架自钻胎串式锚杆; 工作机理; 力学特性; 极限抗拔承载力; 有限元分析; 拉拔试验

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