土钉支护零碎稳定性数值研二

PAGEPAGE374.钉土相互作用分析目前在土钉支护设计和研究中，人们往往忽略掉钉土的相互作用。实际上，正是由于钉土间的相互作用而使土钉支护结构成为一个完整的支护体系，一方面土钉和土体一起组成复合土体，影响着土体的物理、力学性质，从而影响着土体的强度、应力场和应变场；另一方面，土体的工程性质也影响着土钉的轴力、剪阻力的大小、分布及抗弯刚度的发挥。由此可见，只有从钉土相互作用的角度来研究土钉支护的机理，才能较为准确、真实地得出土钉支护理论的实质，为工程设计提供正确的理论依据。文献【23】认为：“土坡经过插筋补强后形成的复合土体有效地提高了整个土体结构的强度，改善了原有土体的抗拉、抗剪强度，显著地提高了边坡的稳定性和承载力”，“复合土体的补强效应表现为骨架作用、分担作用、应力传递与扩散作用以及坡面变形制约作用”。但是对于各种作用是如何起作用的，目前还不太清楚。本章将从钉土相互作用的角度出发，来研究复合土体的土拱效应、土钉应力传递规律、土钉支护结构土压力问题以及基于钉土相互作用基础之上的土钉支护结构的稳定性分析理论和土钉支护设计方法。4.1土钉横向抗剪作用自从Briddle在文献【13】中引用了Schlosser的土钉横向抗剪公式，发展了土钉支护结构条分法稳定性计算后，RAJewell，MJPedley【14,15,20,22】等人对土钉的抗剪作用的计算提出了质疑，揭开了对土钉的横向抗弯问题和抗剪作用进行大讨论的序幕，至今还没有定论。文献【30,32】和文献【6】(pp6-7)认为土钉的横向抗剪作用是相对明显的，尤其在支护结构滑裂破坏之前，其抗剪作用可达到总体抗力的15%以上，设计中应该考虑；Briddle根据大型直切试验的观测，得出加筋仅有抗弯作用，而无拉力作用的结论【56】。文献【14,15,20】认为土钉横向抗剪作用是微小的，Schlosser的计算公式，将土钉横向抗剪作用至少扩大了10倍，为安全和计算方便其间，土钉的横向抗剪作用应于忽略。MJPedley【56】根据直剪试验观测结果得出结论：加筋土的破坏首先表现为加筋的拔出破坏，其次是剪力的发挥作用，加筋的剪力与轴力相比量值很有限，他建议在土钉支护设计中应仅考虑土钉拉力作用。德国的Gassler根据1976年的几个1:1现场模型试验得出结论：“测量和分析表明，对于典型的直径为20～28mm的土钉，刚度的作用处于第二位，对于临时性支护应仅考虑拉力作用。”Buhan根据屈服设计理论得出结论，除了很大直径的土钉外，由于土钉抗弯作用而产生的剪力作用是较小的【56】。目前对于土钉横向抗力作用的研究主要有弹性分析法和塑性分析法，前者首先由Schlosser根据Timoshenko弹性梁来分析的；后者首先由Juran根据Hensen刚性桩横向受载时的极限应力进行分析的。在讨论土钉横向抗力作用时，Jewell采用了两种方法【14】，弹性分析方法和塑性分析方法，在弹性分析方法中，将土钉作为弹塑性体，将土体作为弹性介质，根据土钉的最大弯矩来计算土钉的极限横向抗剪力；在塑性分析方法中，将土钉作为弹塑性体，将土体作为刚塑性体，认为当土钉的最大弯矩达到其塑性矩时，土钉的支护结构发生滑裂破坏。显然Jewell忽略掉下面的实际情况。1)：土体具有可塑性，因此，一般情况下，当土钉的最大弯矩达到塑性矩时，土钉支护结构不可能发生滑裂破坏，塑性铰的形成与土体横向压力有关，支护结构的滑裂只会出现土钉切割土体；2)：土钉支护结构沿滑裂面的失稳往往表现为土钉切割土体的行为。Schlosser的分析方法【14,30,31】忽略掉了土钉轴向力对于横向抗剪作用的影响作用，而轴向力的一个最大特点是减弱土钉的塑性矩，在土钉极限抗拉状态下，土钉不能承受剪应力的作用【31】。综上所述，只有考虑到土钉的轴向拉力及土体的横向压力对土钉横向抗剪作用的影响才能客观地得出土钉横向抗力作用。由于Schlosser的研究从土钉和滑裂线交点处土钉的受力状态（该点处横向剪力最大而弯矩为零）出发，忽略掉土钉与滑裂面交点处土钉的横向抗剪作用，因此得出土钉横向抗剪作用较大，设计计算中不容忽视的结论；而Jewell等人则从土钉最大力矩点处的受力状态分析（该点处的剪力为零）分析出发，忽略掉土钉与滑裂面交点处的受力状态，得出土钉横向抗剪作用较小，设计计算中可以忽略的结论。由此可见他们都是研究了极端情况下的土钉横向抗剪作用，并将所研究的极端点处的情况应用于整个土钉传递长度，因此对土钉横向抗剪作用得出不同结论。由于土钉的横向抗剪作用在土钉传递长度范围内并不是均匀分布的，不能将极端点处的横向抗剪作用的大小作为整个土钉传递长度的平均值，因此上述两种方法都是欠妥的，正确的方法应该是考虑到土钉传递长度范围内横向抗剪力的分布规律，依此来计算土钉总的横向抗力的大小，才能得到正确的分析结果。本文是在前人研究基础上，在假设横向抗力沿土钉传递长度范围呈线性分布的前提下，研究土钉的横向抗剪作用。4.2理论分析目前还没有圆形截面杆体在复杂应力作用下的破坏准则，对于土钉在组合力系下的力学行为的研究，一般是借用矩形截面梁的理论来研究的【13,15,30,31】。Neal研究了矩形截面杆体相互作用，得出下面的关系式【30,31】：(4.1)式中，，，分别为杆体受拉、受剪和受弯强度；，，分别为杆体所受的拉应力、剪应力和弯矩。用上式研究具有圆形截面的土钉受力状况，得到的是偏于安全的下限解【14,30】。4.2.1最大弯矩点处的横向抗剪作用：由于土钉所受的最大轴向力与钉土间的摩阻力有关，因此确定土钉的最大弯矩应根据土钉所受的拉力来计算。考虑到土钉最大弯矩处的剪力为零，因此式(4.1)此时可以写成：(4.2)Mitchell和Villet利用弹性解【33】得出滑裂面两侧最大弯矩点距滑裂面的距离为：(4.3)上式中，为土钉的杨氏模量，为土钉的面积二阶矩，为土体的地基反应系数，为土钉的直径。Juran【12】利用弹性分析方法得出土钉最大弯矩及其距离滑裂面的位置的公式：(4.4)(4.5)个竟侵均增(4.键6)券以上各残式中，笔为土钉抖传递长呀度，它榜表示土浑钉与土丸体相对丙刚度的睡特征。晕由哲(反4.3界)盆到珍(柏4.6院)船式便可晌以得到敲以桐表示的唤土钉最康大剪力碍与最大永弯矩的钞关系为仆：饼希犯鄙醉雄喜萍(4道.7)衫将胖(侨4.2屯)阔式代入扶上式得觉：亡溜泛贩库证煎借设(4旅.8)棍对于具候有圆形展截面的睡土钉有孔以下关律系浆【怕14枯】菜裁假仍丘皆超丽洗吧脑(4搁.9)孩将鸡(绣4.9妹)判式代入榆(飞4.8鞋)亦式得：漏像(哈4.1拨0)乓将构(骂4.3久)狼式代入推上式得宜：安馋朽径害饰厨鹿(唇4.1波1)债将惯性面矩况代入式拍(机4.1班1)顶中得：挑村纺翻挑揉(4.资12)渡其中，兄，街为受拉殊时土钉帖的屈服吸应力。索4.2这.2笔零弯矩乳点处的给横向抗归剪作用斤土钉传绕递长度打范围零车弯矩处疼即是土宋钉与滑易裂面交冬点，由伪于该点解处的弯晚矩为零刮，则土弓钉的剪均力和拉轨力的关倒系可根婶据榜(上4.1呢)哗式近似屋写成：分【舰30,省34杆】批：萌片饶闭绪(4出.13燥)杠由于持【龄30尊】括，废(岁4.1爷3)肺式可以呜写成：矩摆累惩酬域赠(4.哭14)劳上式可充以变换草成：吩牲剑钞绒城原(4.蜻15)寻考虑到倍土钉在丧传递长熔度撇(唇剪切宽猪度赏)择范围内咸各点的墓横向抗书剪能力菌处于辟(单4.1爷2)亦式和嗓(仙4.1妹5)泪式之间肆，可假骨设土钉妥所受剪售力在整复个剪切贺宽度范奸围内呈胸线性变遵化，则挥土钉的壶平均抗呀剪能力康可以表旷示为：讲慈极郊(畅4.1俩6)英从式（什4.7具）可以兵看出，呀土钉的球横向抗旨剪作用茫与土钉携的传递搂长度密刃切相关氧，而土陆钉的传考递长度笼取决于铃土体地兵基反应做系数撒，因此苗对于土检钉的横铁向抗剪腿作用的凝大小起序着决定拳性作用菊。为了节确定撇对剪切悟宽度的酬影响，貌Jew椒ell株【膛14览】滋研究了疲当土体蹈的悠呈数量羊级变化斤时，传述递长度絮的变化拍规律。披对于典钻型的直点径为门25m灯m本的土钉添，摘一般在猫15爆～译30狭之间。治4.跟3擦实例计撑算及分波析绵Gas分sle傅r(1氧987棕)龙【搁2臣】钥曾经对汽于土钉共的抗剪跳、抗弯篮进行了辟实测，者表穴4.1扫为其的集实测结预果，从绞中可以事看出，奋第援3茅，屡4寒，稿5贫排土钉灶的轴向饮抗剪力魂与轴向舱拉力之元比刻值分别门为煎0.0查80幅，仔0.0墙20负，序0.0谣33密，平均芬值为命0.0邻44裁，由此魂可见土顷钉的横猛向抗剪瞎作用是刺很小的凶，平均箱不到拉联力的熊5卵％。恼表董4.3框为欲Gas亮sle束r斗的实测鼠结果与敌计算结丢果的对厦比，计泰算采用保(吊4.1居6)让式，同哲时为了虏和验Jew卵ell李的计算造结果对慢比，本促文计算燃参数采痰用了洋Gas始sle程r殃所给的玉试验参南数，参头数取值符如表元4.2绝所示。尤从表右4.3氏所示的塘计算值升和实测负值可以创看出，于土钉的在横向抗工剪作用名较小，兽不到抗案拉作用疾力的箩10%针，因此方为了简陈单和安窃全，土分钉的横革向抗弯躺作用可跌以在土伸钉支护役结构设锅计中不歇予考虑丸。土钉偷横向抗驳力作用亿之所以骄很小的条原因在可于，土价钉的横榴向抗剪秃作用与货土体的迟刚度大侧小有关赚，土体摆刚度越静大，土被钉的传恰递长度扮越小，跳横向抗迈剪作用浪越强；是反之亦砌然。当裹土钉支狡护结构富邻近失份稳状态安时，在赢滑裂面附附近常村表现为或土钉切说割土体用，因此携土钉的仇横向抗谅剪作用甜也较小靠。鼓表闸4.1景夜土钉支碌护结构恒观测数判据黎(揉据订Gss疯sle城r)绪土钉塌排数疼力矩罩(吸kNm史)瑞剪切宽诸度券轴向力启剪力湖3堪0.2痛80捞20.刊7膛0.1涝25移0.0框101路4区0.2蕉43午32.懂0乖0.2持43嫁0.0嚼048程5氧0.2破15浮12.毒4施0.2晚73离0.0麦090锁表弊4.2添馒计算参侵数表团取值项匹目控层序芹3川153笛0.0慈22毁4粱171由0.0等22阁5毫186谨蚊0.0愁22店表授4.3毯长土钉支弹护结构键观测值落与计算阅结果旨土钉巴剪力薄备注：涝*厚为及Jew鸣ell宣的影排数劣测量值释预测值魔*坏预测值叔**咐测量值军预测值务**锹预测值基3具0.0喇101喉0.0协115拥0.0殖138勤0.0毛80蓬0.0岂95歪**投为作者越的预测伪值宏4蔬0.0火048昆0.0国064项0.0暗102尼0.0价20续0.0盏32痕5吧0.0双090森00询.01织47发0.0班195傻0.0寺33仇0.0片57蜻4.横4蚕土拱效们应分析榜在土力蛛学领域康中，土于拱盼(结soi领la秃rch遗ing绝)独理论一极般用来灿描述剪塞应力作系用所引槽起的应蚊力传递杯规律的朵。伤194泥3喊年，太到沙基（女Ter吗zag蚀hi)秧在其所况著的《廉The骡ore衣tic顾al看soi蜘lm耽ech偶ani唉cs劫》一书绒中指出漫：居“瞒土拱效网应是（锄土体）可试验室希和现场倒研究中绿最为普灵遍的一钉种现酒象损”策，并且锤首次将案土拱理竿论用于疯挡土墙丧上土压花力研究比中。后保来吗Get扶zle橡r.Z秆等人研框究了地俘下深埋慎结构上课部的土哲拱效应约【钉23静】藏，仍Wan布g穷，雾W.L畅和佩Yen祖.B.出C妹等人研头究了土数坡中的既土拱效冲应臂【就24吨】证。上述毯研究中品都没有战画出土赚拱的形牵状来，区而是用指薄板单难元取代姓了实际竞的土拱自单元来暗进行研彩究的。典Ric说har圾dL燥.H睬and矩y兽【筑26屿】啄后来在信研究谷隶仓筒壁透的受力否作用时剂指出，从拱单元凡是由剪劣应力为扔零的主穿应力平尾面所构耕成，且喉土拱的切形状为默悬链线蔑形状。艳kin中gsl掉ey剑Har由rop凶Wi活lli币ams卖【灾25顿】池在假设存沿着土意拱最小裂和最大轿主应力侄为常值忘时，得泉出土拱滥形状为命圆弧的套结论。虽文献固25竭和欲26坛对于土注拱形状超的研究辅，都是窝假设最偶小主应庆力沿着口土拱内肢部连续洒，因此油只能对闻于水平糠方向或工近乎水拆平方向耀的土拱尊适用，跟对于诸沫如土钉撕支护结雷构内部库所形成飘的近乎甘垂直方近向延伸旅的土拱惯则不太朱适用。陪目前对挺于土拱海理论研徒究中，块大多数塔假设土低体为水客平半无果限体，栋在此假火设的基幼础上来头研究土回体作用丰于结构呼上的应跃力和结饲构周围抛土体的忽稳定性盖问题。值4.4由.1私基本疾假设博(1剥)错假设基既坑垂直忘开挖，因地面水化平且作方用有集孩度为病的均布早荷载；赏(2面)铜土钉为拾等间距穴等倾角相设置，孕水平和产垂直间密距分别乱为唇和廉，土钉蜜倾角为飘；战(3得)统土体为联刚塑性达体，土页体服从主莫时尔畅—叮库伦强依度准则困，即：鄙冒嫁揪慰幻(4.册17)般式中，贞为土体查抗剪强需度，忙为正应玉力，猎为粘聚忘力，筒为内摩秒擦角。四4.4稳.2盛理论狱分析攻以坡面货和地面疮交点菜为肢坐标系石原点，政以地面架为横坐役标轴建患立平面有直角坐横标系，埋如图耀4.1陆(a)尺所示；趋取地面脾下一土足体单元登，该单凝元有以皮下的性洲质：土存体单元哈的高度矛为土钉趟垂直间登距奥，土钉浅穿过土左体单元轻的中心溪，土体陈单元的站沿箩轴方向规的宽度元为闯，沿垂地直于就方向的序宽度为孕，土体叨单元左猫边界距玩纵坐标滴轴距离耀为或，单元身体上表郑面中点那与横坐刻标轴的纠距离为霸，如图勤4.1际(a)游所示。移单元体振受力如阴图邻4.1愤(b)金所示，晶其中槐，皂分别为狡土体单镰元上、部下层面者的摩阻企力，飞为平行料于膛平面的雕土体单薄元表面慨的摩阻慰力，阶为土钉接对土体吓单元的幼拉力，浸为土体惑单元的雷重量，若和似分别为筋作用在桨垂直于载坐标横疾轴方向农的土体妈单元侧搜面上的赏土体压伸力。尊根据图舒4.1欠(b)怎所示的挑土体单爆元沿土老钉纵向豪方向的贡平衡可梢得：蛾磨改亏屋(4.致18)岸上式中茅，蔬，馆为平行瓶于土条息上下底但面的平乱均侧向忠压应力伸以上各帮式中，不为土体尽的密度砖，告为土体佛的粘聚件力，洲为土体动的内摩惧擦角，趟为静止税土压力积系数静煮止土压辅力的侧环压力系逢数，可判取煤Jak件y透经验公雅式猫【鄙40泪】伴，邪。娇考虑到目工程实悔践中常博采用抗象拔试验组来确定暮土体的赛极限抗笛剪强度制，并采拖用单位招长度的泪抗拔力味与单位具长度范匙围内钉绢土接触缩面面积川之比作歇为土钉戏的极限喊抗剪强尊度的大糕小。即爽可认为程土钉的料极限抗咬剪强度悟为常数耕，因此垄可以假也设土钉汁与土体周接触面燃间的剪长切强度仪沿土钉冰长度方只向均匀充分布，塘则土条绩所受土紧钉的拉役力躺可按照盐下式确寄定：激睛察积醉乖狸对辰(4价.19插)邪危澡垒(蜓4.2贯0)枝式今(阔4.2搜0)银中，组为呈“惕刚性顶区膊”由中土钉抄轴线计匪算点处敏的纵坐隙标，积辨分上限梳为联“激刚性途区掏”股中土钉侮长度。斧将式暮4.2裹0杰代入式南4.1残9兽得券:膜享龟肚栗(4何.21腐)豪上各式仓中，易滑动区者土钉长将度，稠为土钉间体文(茫钻孔纵)郑直径，含为土钉亚的最大绑轴力授(家滑裂面嫩与土钉鹊交点处废土钉的贫拉力浙)棵。由夺(宣4.2贫1)确式可得悔秋踢(4桨.22杯)告显然，昌当土钉邮支护结绣构的滑贸裂面确钻定后，厕式卫(推4.2你2)菊的右端克表达式择为常数部。根据纽侧向压昆力的定丹义可得床蒜(4.诸23)介式中，出为侧向抢土压力堡系数。择根据氧式间(凯4.1赴8惧)责和肆式失(闯4.2刊3)犹可得寨(炭4.2围4)讲倚(4.肌25)举(4余.26乖)处微分方额程甲(捡4.2喝4)捧的通解短为叠:焰(窗4.2坝7)委根据边妥界条件呆:当时；婚式中，昆为作用销在面层歇上的主赢动土压洪力强度秃。目前殿人们对蕉于面层偷的工作思机理的芬认识还缓不是十暗分清楚射的，一买般认为福面层不胖受主动勒土压力馅作用，坏其功能姜只是为似了防止世开挖面研处土体婆的局部烘塌落，队因此，茎目前大趋多数理拥论研究遣和设计企方法都勾不考虑为面层受情力作用罢，例如井Bri滑ddl虚e策方法神【积13漫】裙，机动姻分析方目法胡【庆12辽】块，以及肉国内现合行的许瞎多地方零性和行筑业性规汉范中采沸用的基数于边坡腔稳定性杏分析的古各种极荒限平衡绞法。然悄而积累拆的一些森实测资膜料表明其，面层蛛所受的责土压力权是较大宴的，根鹊据一些接国内外申原位测杰试和模肚型试验虽统计结昂果捎【锣6权】【惠16茂】【糕37妇】【橡38糕】受，土压退力的大愿小与坡岂顶超载段的大小绕、土钉俘密度、爱及土层槽物理力远学性质抵有较大境的关系涝，一般柜为主动忍土压力煤的姻0.5百—乖0.7嫁倍。尤骗其当土阵钉支护涂系统处茂于极限分状态时拐，面层敞上必定赶作用着目不可忽饶视的土碗压力。拳法国梅Clo获ute扇rre礼研究项批目得出掀的结论最是，面花层荷载顾一般为馒土钉最洽大拉力赚的程30沫％到腿40陪％，他聋们建议碍在土体属自重作登用下，粥面层设兼计土压骆力为土氏钉中最浸大拉力百的湾60宋％（土逼钉间距令为垒1m贴时有)而到拔100窃％（间久距为小3m琴时）；刻德国激Kar抄lsr姻uhe泽大学岩围土研究纵所进行面的锤7乘个土钉莫支护结诸构的实疾测表明三，面层干后实测朝的土压亡力仅为扩库伦土通压力的召50邀％只【葬39赴】吗，李成矿【朝16更】系的实测沃资料表俊明，面告层土压凯力大小律约为主属动土压缓力的拿70家％。由接此可见盒，面层喜所受的民力是不酿容忽视去的。因严此，根县据式滚(返4.2牧7)泥可得面罢层处的分边界条佛件为：当时；完惑(4.牌28)净其中察，为主观动土压齐力系数耳。郑为土压对力折减拌系数，丸取田0.5林到失0.7搁。由式握(他4.2范7)销和幼(4.葛28枯)羡得：;所以:姐(4集.29哭)索根据图蛋4.1矛(a)赌有：，捎其中，禁，撑为土钉眯与面层匠交点的哀纵坐标甘。令律，孤，将甚的表达球式及代盲入到慧(店4.2搭9)毯式中得位:案(疮4.3旨0)须式哲(基4.3武0)非描述了病由于土花钉作用腿，土钉属层间土称体内部莫平均土劳体压力炉的变化隆。框根据式朽(错4.3鸡0)予可以得摸出笨:薪当参较小时族，土钉业层间的菌平均土轿拱压力声沿着指学向支护屑结构内俭部的方色向呈指淹数方式猎增大，细即由于滤土钉引摇起的土那拱作用讨导致了手土体应伍力状态夺经历着乳由消“能初始主虽动仪”授(香int排iti捎al防act气ive魄)竖状态铁到始“仪完全主卫动辟”贝(狼ful举la避cti访ve)胳状态变谱化的过径程。字(东初始主稍动状态茶是指由逃于墙体务的倾斜葵，只有汗地面附莫近的土鹊体因足善够的横令向位移虑而达到胳主动状塘态；完瞎全主动润状态是菠指从地销面到墙培基整个永范围内健土体达默到主动被状态料)积。当成很大时演，土拱者压力趋躺于定数独，即：厉式嘱(坊4.3弃0)挠中的箩表示土拢钉的设脱置密度奉，跌表示土篮拱作用妙的位置该。当泼很大时志，土拱漫的作用单将不存刻在，土代体的应含力状态希接近天漠然土体爽开挖后想的应力米状态，粗因此必壮然存在炼的一个束临界值番，当蛙时，土嚼拱效应哑将会消炉失，此晓时平均宣土压力瞒与研具有下沈列的关须系式：虑惕(4.凡31)宝式玩(蒙4.3澡0)铅中的平阶均土压谁力器对喷求偏导滔，可以侵得出乱的表达腾式。拔已(4队.32躲)驰土钉的抖水平间除距和垂狡直间距下越大，碎土拱作苗用越不宅明葡显脊,垫越笑大拆;春吊否则，胜土拱作秒用越明迹显，秀就越小装。由于粗土体内资不可能滩存在拉即应力区员，因此技令盆，便可胖得到对亏应的土丰拱作用合有效范缴围值忙。厅(稠4.3唐3)其中，量为了获唉得有意竹义的雷的值，勇要求满款足条件通，根据神该条件著可求得颤无拉应液力区内腰的最小热值真。誓(舍4.3蜻4)恢4.埋5瓣剪滞力莫理论践虽然岩油土工程晋师承认轮了土钉催支护机躺理和锚孩杆支护务机理的厦差异性窜，但在佣深基坑则土钉支叹护设计曾时，大恢多数设荷计方法签还是沿剪袭了锚胳杆支护胡设计的智方法。佳即按照捡主动区帆土钉所霸受的拉征力来计于算稳定矩区土乡钉悦“堤锚侵固岸”轨长度，狡再加上绿主动区巾的长度墓，从而侧得出土拒钉支护堤的设计考长度。央显然，貌这种设锐计思想哗将土钉旺和锚杆振的作用且等同起杯来，即丹将土钉钢当作单纺纯受拉羞的杆件航，完全纲没有考肌虑到钉逗土相互进作用。你正确分冲析土钉拖支护机坊理，必睛须从钉揭土相互古作用着皱手，研挠究土钉闹对于土值体应力蔑状态，精土体强劳度等方嫩面的影务响。在奏此本文描试图用深剪滞法旋理论来麦研究深唐基坑土冰钉支护稀中的应盯力传递洪规律。青4.5狐.1偿模型建毯立及基间本假设钞：豆剪滞法润理论最辅早由在Ros喊en挎提出疾【觉85察】诚，用于迎分析复份合材料思中应力氧沿长度绳的变化劣规律。糠该理论毕假定基灯体只传仙递剪应曾力，用峡简单的浇平衡条烛件便可店以推出疮应力传雅递公式捞。右R.J贯ohn丝By问rne舌【侨41我】舍曾用类辰似的方厨法分析龙了工作钢应力状哭态下钉谈土的相民互作用住，将土蔬钉和土近体看成科复合单无元体，御共同承肌担拉力拆作用，捉然而一杀般认为捞土体是涛不能受矩拉的，见因此该漫理论是愿不太合睛理的；魄再者旱Byr扶ne勾在建立捧力学模报型时引限入了应餐力释放留量，该桂变量只环能借助纺于数值银分析方肾法求得悔，因此咱该法没默有太大捕的实用速性。刘由于土之钉支护遮机理极雪其复杂狗，要建希立并完讯全精确勿地分析梢土钉作邮用的力汇学模型湾现在还弃作不到依，但我塌们尽可虎能建立钻接近于针实际的锣模型，拆因此不珠得不采变用一些宿基本的帅假设。详为简单彼起见，唇本文仅见讨论土贿钉水平杯设置时楼的情况列，对于共以一定雀倾角设青置的土控钉可采嘴用类似牢的方法待进行分质析。假勉设土钉父在垂直闪于土钉接轴向的奸剖面上预按照正架方形布员置。以跳土钉外增始端为你坐标原偏点，土叔钉轴向膊为横坐浊标轴，秋垂直于辅土钉轴嫁向的方镰向为纵粮轴（方羞向向下倘）建立令直角坐喊标系，腐如图际4.2狠(b)惰所示，航沿土钉猫轴向取尾一微元雹体，土赠钉单元材和其邻别近的土外体单元催形成一故个复合藏单元体怕，假设饭：冲1)悄割钉土接枣触界面箩处，土蒜钉和土批体间的帽接触良粪好；唐2)债止在土钉宋的轴向该上，土滴体的正湖应力比臭土钉钢授筋小得吹多，土段钉的轴池力是由蚂接触面略上的剪腐应力来扣传递的利；疯3)康坝相邻的率土钉对吓于所研您究的单穗元体的抵应力场鼻无影响勇；穴4)做之土钉以勺外的土描体具有庙平均性谁能。振4.5霞.玩2懒理论推莲导忌图丹4.2崇(a)武的抗为土钉傍的半径秤，寸为复合鼓土体的痛半径，课=S/渐2香，迅为土钉镜间距，济为土钉兴轴向应杯力，截为钉土棉接触面沙处的剪旱应力。衣根据图狠4.2泳(b)来，由土充钉单元纵体轴向子应力平此衡条件搜，可得颗：孩(上4.螺35涂)广方程汽(熊4.3针5)鲁表示土种钉轴向刑正应力口的增长斤率与界榜面的剪爸应力成闪正比。把按照宏京观强度竹准则，钥对于加巾筋材料垃有以下默关系勇【渴85-匙87疏】愧式中笛为复合胀土体在铅土钉轴聋向上的丧等效平宵均应力询，亭为土钉脊横截面贞面积与焰复合土枣体单元椅截面面殿积的比遇率，狼为土钉漫外土体权的平均蜓轴向正甩应力。刃可以用帖下式表戚示咱其中，赖为土钉坏表面垂逝向应力眠，孙、姐为土体维内摩擦攻角和粘固聚力，寿，为静劳止土压踩力系数迅。夺为常数萌，见后结文。铃分别为寇土钉始仿端与末任端处水羊平方向爪土体内课的应力郊。索代入啊的表示逐式，上沫式可以镜写成：粉(纸4.3炎6)颠设圆柱丈形土钉伐体外面蛋设有一米层与土辅钉体粘交结的剪枯切层，番其半径歼为疫，一般墨为土钉疏体半径咬的糖0.1故－字0.2绕倍。如赵图上4.2此(b棋）所示名。土体先剪切应恋变尝可以根祸据土钉叼与土体在的相对救位移来衣确定：垦(鲁4.3汽7)仍式中，掌为平均完的复合咸土体的条位移，布为土钉浇的位移惹。充由于土摆钉是通智过土体爷微小的蹲变形来跨传递应沃力的，火因此可群以认为预土钉和暗土体都察处于弹耳性应力虎状态，勇(汇4.3躬7)轨式对走x宗求一阶长导数，蓝并代入本应力应赏变关系承可得悟椅(4.痰38)隶式中，盼为复合猜土体的雷杨氏模金量，丰为土体窃的剪切提模量，宴为土钉拐的剪切肤模量。尤方程筒(贵4.3向5)怒对夫x晚求导得径：剂(涨4.3游9)坝将（缴4.3我6月）式代歌入（下4.3泪9牧）得：留曲(4.桑40)其中榴(4隐.41盈)江(4亏.42电)饰方程格(宋4.4粥0)芒的通解烧为餐(范4.4迹3)贩对于面按层的作镜用，目语前众说萄不一，遥在土钉劣支护设岩计中一来般不考兰虑土钉死面层的窜作用，戴例如文个献【贞12,除13,垄88况】及文抽献【催7贴】提到练的法国革Sch窜los娘ser目等所制亏定的法瓜国土钉旺支护多窄准则法正等。实鸭测的结怒果表明跟面层的安作用是励很重要票的。例届如文献郊【先16抵】所实圈测的面欧层压力采约为主路动土压谱力的扣70喂％，法盏国的坟Clo演ute革rre轻试验研壶究工程期表明怒【掠6娱】遵，面层代的刚度斤(残或厚度平)格对于其罚上的土尸压力大森小有很它大的作稍用，土累压力约搁为土钉汪最大拉脸力的逼30耐％。因低此无论瞧是从理夸论上还弯是工程部实践角爷度来讲介，面层绒所受的姓土压力男是不应孩忽略的透，尤其述在土钉壁支护系干统处于播极限状尝态下。累所以有扬下面的寨边界条确件采a)碎开在面层煤时，决上式中句，虫为主动占土压力动强度，温为土压春力折减却系数，慕根据实遮测结果水常取希0.7化—蛙1.0冒，碑可表示冻为臣式中，朋为面层民与土钉蔬交点到鞭地面的居距离，僻其它符砖号的意移义同前解。感b)逗巧在土钉工的内端概时，企将边界主条件损a)翠和违b)祥代入掠(世4.4韵3)茫中得后土钉墙斗的实测扰资料表蜻明，土委钉墙破要裂面的顷轨迹是娘各层土死钉最大侮拉力点昨的连线否，且最膜大拉力玻点处钉沈土间沿疤轴向的劣剪应力稍为零。抄这是因畏为土钉氏轴向拉绑力是由档钉土间锣剪力而涛产生的少，破裂窄面与土答钉交点忆处是钉吴土相对携位移为外零处，最也是主岸动区和至刚性区蔬土钉拉薪力方向始变化处栏，因此山在土钉把与破裂舍面相交载处土钉脊的拉力缎最大，馒钉土间杂轴向剪达应力为涂零。基(差4.4暗3)鼓式对话x炎求一阶忍导数，与并令导关函数等齿于零，尊便可得皆土钉承捉受最大户拉力的啄位置达。抱．敢(徐4.4币4)织由上式匙可以计宴算出各草层土钉弟的最大烧拉力处辉的位置惜，各层英土钉最及大拉应火力点的毅连线即这为土钉夹墙的破映裂面。慨土钉最饿大轴向辛拉力为乡：炼考虑到冤，由脱(