开挖效应下复合土钉结构协同作用机理及稳定性研究
桩（止水帷幕、微型桩）等影响进行简单累加，或在既有经验基础上进行类推，以至很多情况下设计分析结果与实际监测明显矛盾，难以满足支护结构及周边环境的安全控制要求。特别是基坑施工过程中，由于开挖效应造成应力重分布、开挖深度过大、支护不及时等造成的支护失效占到了所有基坑破坏事故的70%以上（陈肇元，崔京浩，1999）。另外，目前复合土钉结构设计过程中对内部稳定性及整体稳定性分析中，均未考虑施工开挖的影响，利用极限平衡法等计算出的安全系数在关键的施工期缺乏指导意义，造成很大的安全隐患。
因此，急需结合工程实际，开展施工过程中复合土钉结构的工作机理及设计方法研究，明确开挖效应下复合土钉中各支护基本结构协同作用下的受力特点、变形破坏机理及对整体结构的贡献；提出施工期复合土钉结构的稳定性计算分析方法。
该研究对复合土钉支护结构的设计、施工具有重大的指导意义，能够解决基坑支护过程中的安全隐患，为工程人员及管理者提供决策依据，为山东乃至国家建设事业发展提供巨大的经济效益及社会效益。
二、主要研究内容
本项目拟结合山东工程实际，采用理论分析、室内实验、数值模拟、工程验证等综合研究手段，开展开挖效应下深基坑支护结构分析，从复合土钉结构的协同作用机理着手，主动定位各基本结构的功能，明确各支护基本结构的受力特点、变形破坏机理；研究开挖效应下复合土钉中各基本结构对荷载的分担及对变形等控制效应；提出施工期复合土钉结构的稳定性计算分析方法。
1、开挖效应下土体变形特性及土压力分布研究
研究开挖过程中，侧向卸荷作用下被动区土体应力变化规律及土体变形特性；确定耦合时间效应的，适用于计算分析的应力应变关系模型；研究土压力分布随土力学参数、开挖深度、开敞时间等的变化规律。
2、施工过程中复合土钉结构受力分析及协同机理研究
根据不同组合形式复合土钉墙的形成过程，明确基本结构的功能，分析基本结构在整体结构中的作用机理；基于开挖过程中的土体应力变化及变形特性，进行基本结构受力分析；开展弹塑性限度内荷载分担方法研究，提出土体及各基本结构协同作用机理。
