基坑开挖数值模拟中土体本构模型的选取

基坑开挖数值分析中的一个关键问题是选取一个合适的土体本构模型。该文通过对基坑开挖过程中土体的主要应力变化路径进行分析, 指出开挖条件下的土体本构模型应能合理考虑土体变形特性的应力路径相关性和压硬性。在介绍与分析几种常用土体本构模型特点的基础之上, 通过模拟应力路径三轴试验、基坑工程算例与工程实例的对比分析, 探讨了常见土体本构模型的适用性。分析表明, Hardening Soil Model采用了不同的加荷与卸荷模量, 能够反映土体应力路径的影响, 且考虑了土体模量的应力水平相关性, 能预测得到较合理的坑壁侧移、地表沉降以及支护结构的内力, 因而建议采用Hardening Soil Model进行基坑开挖数值模拟分析。     

基坑降水的重要性及其对地表沉降影响浅析

阐述基坑工程中基坑降水对于防止基坑破坏保证施工安全的重要性,介绍了工程中常用的集水井降水及轻型井点管降水两种基坑降水方法,说明基坑降水对于地表沉降的影响,提出应当辩证看待基坑降水影响,合理选择降水深度,避免大范围降低地下水位的观点。     

深基坑土钉墙支护技术探讨

如今的建筑高度越来越高，其埋置深度也就越深。深基坑的护壁不仅要求保证基坑内的作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动。本文结合工程实例，对深基坑土钉墙支护技术作一些探讨。     

高压旋喷桩加灌注桩做止水帷幕在深基坑施工中的应用

建筑物基坑开挖时,在地下水位比较高,影响基础施工的情况下,传统的方法是采用井点降水,大大浪费了地下水资源;并且如果降水的效果不理想时,将会使临近的建筑物基础下的土体随降水水流流动而损失,甚至掏空,随着降水的时间及深度增加,有可能破坏临近建筑物的基础,导致建筑物开裂、倾斜,甚至酿成安全事故及造成巨大的经济损失,随着施工技术的进步发展,越来越多的基坑施工,尤其是周围建筑物多、管线复杂、面积大、降水效果不佳的基坑一般都很少采用井点降水的施工方法;,因而采用高压旋喷桩加灌注桩做止水帷幕的施工方法。     

基坑开挖施工技术

本工程基坑施工由于采用了分层分段的施工方法,并在土方开挖过程中利用水平支撑得以平衡基坑外侧土压力,同时采用管井井点降水,改善了土体的抗剪强度,进而达到基坑安全的目的。     

浅谈锚固技术在岩土工程中的应用与研究

工程常见地质灾害如地面沉降、滑坡、岩崩等主要是由于土体内部力场分布不利所导致的，为有效避免以上情况的发生，在岩土工程中可采用锚固技术。锚固技术作为一种经济优越的支护技术，可有效改善岩土体的应力状态，并保持岩土体和结构物的稳定性，在当前已被广泛应用于岩土工程中的基坑支挡、滑坡整治、边坡加固等多个建设领域中。     

卸荷软土的应力路径及对强度影响的研究

软土基坑卸荷开挖,周围土体应力应变发生变化,导致土体结构损伤及工程性质变异,最重要是强度降低,这一影响对坑底土体尤其明显,土体扰动以后的强度才是抵抗基坑变形所能发挥出的真实强度值,而通过常规室内试验提供的基坑设计强度参数并不能很好地与这个值相吻合。这样给基坑设计与稳定性评估带来较大的误差,本文分析了这一现象的机理与规律。     

填海区建筑工程深基坑降水分析

本文以某工程项目为例,通过监测地下水位,设计降水方案。根据降水效果,分析海水对临海回填区内的基坑地下水降水工程的影响,为回填区基坑降水工程设计及施工提供合理化建议。     

论建筑工程中深基坑支护设计优化及施工要点

近年来随着建筑业的不断发展,在深基坑开挖的施工过程中,基坑内外的土体将由原来的静止士压力状态向主动土压力状态转变,应力状态的改变引起土体的变形,即使采取了支护措施,一定数量的变形总是难以避免的“这些变形包括：深基坑支护结构以及周围土体的沉降和侧向位移。无论哪种位移的量值超出了某种容许的范围,都将对基坑支护结构造成危害”深基坑开挖工程往往在繁华的市中心进行,施工场地四周有建筑物和地下管线,本文针对建筑工程深基坑支护设计优化及施工要点进行一定的探讨。     

提高深基坑降水效果研究

随着城市建设的发展,深基坑施工越来越多,降水施工在越来越多的深基坑施工实践中得到广泛的应用。在西安地区湿陷性黄土地区,地下水位较高,在深基坑施工中,降水效果的好坏,直接影响到后期主体结构的施工质量。且大部分深基坑位于市区,地下管线复杂,车流量大,道路两侧高层建筑多,降水效果的好坏,影响到基坑内部及基坑周围地下管线,道路及周围建筑物的安全。如果降水效果不好,将有可能出现基坑坍塌、周围建筑物不均匀沉降,地下管线断裂等现象。为保证深基坑安全及结构施工质量,必须选择适宜的防水降水方法,避免或消除地下水所造成的危害,提高深基坑安全。     

基于塑性破坏的承压水基坑突涌计算模型研究

针对软土地区不透水隔水层承压水基坑,从坑底土产生塑性变形破坏的力学机理出发,建立了基于塑性破坏的承压水基坑突涌计算模型,提出了屈服应力比概念和基坑突涌判断标准。用考证实例将模型计算结果与离心试验结果、现场观察结果以及压力平衡理论计算结果进行了比较。结果表明:模型计算结果与离心模型试验结果和现场观察结果比较吻合;而压力平衡理论判断结果与离心模型试验结果和现场观察结果有较大出入。因此,对于软土地区坑底存在不透水隔水层的承压水基坑,采用突涌塑性破坏模型分析基坑抗突涌稳定性是合理可靠的。     

考虑边界排水时间效应的软土一维非线性固结近似解答

为了考虑实际工程中,土层边界的排水性状是一个随时间连续变化的过程,基于经典的非线性压缩和非线性渗透关系,研究考虑排水边界时间效应时固结系数随时间变化的土体一维非线性固结问题。通过分离变量法和Laplace变换技术,获得该固结问题的近似解答;再将该文解退化并与既有差分解答进行对比,从而验证近似解答正确性。基于所得解,探讨了压缩指数与渗透指数比值Cc/Ck、最终有效应力与初始有效应力比值Nq及界面参数α、β对土体固结特性的影响。结果表明：在连续排水条件下,土体内的不排水对称面的位置与界面参数有关,并且随时间会发生变化;当Cc/Ck>1时,在固结前期,土体的沉降速率随着Nq值的增大而增大,而在固结后期则相反。排水边界的界面参数取值对反映边界排水速率影响很大,因此工程中计算地基固结速率时有必要确定界面参数取值。     

考虑非达西渗流的成层地基一维固结半解析解

在土中渗流遵从Hansbo非达西渗流的前提下,考虑实际工程中的变荷载,利用解析与数值相结合的半解析方法,对成层地基一维固结问题进行数值求解。将基于Hansbo非达西渗流的双层地基一维固结半解析解与相应的差分数值解进行对比,验证了半解析方法计算基于Hansbo非达西渗流下成层地基一维固结问题的可靠性。最后,对某三层地基考虑Hansbo非达西渗流的一维固结实例进行计算分析,结果表明:基于Hansbo非达西渗流下成层地基的沉降发展速率与超孔隙水压力的消散速率是不一致的。     

大型基础下层状砂土静力变形性状测试

结合工程实测,模拟分析了大型基础下层状砂土地基基底有效附加应力、基础内钢筋应力以及基底竖向变形的变化过程与分布规律。研究结果表明,受基坑降水影响,基底上覆土层有效应力增量对基底沉降的贡献不可忽略;基底压应力不能简单假设为均布荷载,基底最大应力作用点不一定就是最大沉降发生点;基底平面上沉降分布不均匀,基础中心点处的沉降也不一定最大;施工加载期间,基础内钢筋应力呈现交变状态,但钢筋强度发挥有限,仅为其屈服强度的25%;砂土沉降计算经验系数随土层变形模量的增大而减小,但减小幅度不显著。研究结论可为层状砂土地基及其上大型基础设计提供直接参考依据。     

水泥搅拌桩加固坝基动力响应分析

以Biot固结方程为基础,采用有效应力法对水泥搅拌桩复合地基及细砂土层进行动力响应及液化分析。该法考虑了阻尼等因素的影响,将应力、位移及孔压等量耦合于Biot固结方程之中,从而可以计算地震期间的孔隙水压力、速度、正应力及剪应力的发展全过程,并探讨了上覆荷载、水泥搅拌桩桩长、置换率等因素对场地动力响应及液化的影响,对地基抗震设计及研究具有一定的指导意义。     

强结构性对湛江黏土地区CPTU原位测定结果的影响

为了评价土的结构性对黏性土地区CPTU测试结果的影响。对湛江地区黏土(层)进行室内固结试验和CPTU原位试验,获得孔压静力触探响应特征,对比分析室内试验与CPTU测试结果求取固结系数的差异性。结果表明:湛江黏土的触探指标较高,qc=(2.5~3.0)MPa,Rf平均值约为1%;在强结构性黏土地区利用CPTU测定结果划分土层具有较高的准确性;受强结构性影响,土的埋深越大,CPTU的孔压消散时间越短,土的固结系数越大;浅层土试验孔压消散初期土体出现剪胀现象;利用室内试验得到湛江黏土在结构破坏前的固结系数Cv是重塑土的固结系数Cv的10倍左右;贯入过程中由于结构的破损会使探头周围土体的渗透性迅速降低出现指标失真,导致基于CPTU测试得到原状土的固结系数远小于室内试验结果;最后,考虑结构性,根据CPTU资料提出一个可用于估算结构性黏土固结系数的方法,该研究为准确获得结构性黏土地基处理设计参数提供了合理的科学依据。     

海洋环境下桩-土相互作用问题的数值解

考虑波压力对海床土体应力状态的影响,基于Biot固结理论及虚拟桩技术对海洋桩-土相互作用体系进行了数学建模,并应用FlexPDE对所建立的数学模型进行了数值求解,得到了作用在桩体上的侧向土压力、桩体周围土体有效正应力以及自由场土体相对水平位移和相对垂直位移的分布,这些结果可为海洋桩基的设计与监测提供依据。     

变参数土层一维固结的半解析解

基于直接模态摄动法方法,提出了变参数土层一维固结方程的半解析解。该方法利用均匀土层一维固结方程的特征值和固有函数,将变参数土层的固结微分方程转化为代数方程,从而得到变参数土层的特征值和固有函数,计算结果具有两阶以上精度。在此基础上进一步导出了超孔隙水压力和沉降随时间变化的计算公式。该文建议的方法对土层性质的变化规律没有特殊要求,不仅适用于层状土层,也适用于土介质物理特性沿深度不均匀变化的土层,从而为各类变参数土层的一维固结分析提供一种有效的计算手段。通过算例,表明这一方法简单实用,且具有良好的精度。     

排水通道分布式布设下双层地基平面应变固结分析

传统排水固结法处理地基过程中,通常采用全面布设水平排水通道来加速地基土固结。为经济且高效地利用水平排水通道,提出了条形分布式排水理念,变排水通道全面布设为分布布设。根据平面应变假设,建立了分布式排水边界下双层地基二维固结模型,并通过边界转换法、积分变换法和局部离散法给出了相应的半解析解。在通过数值法验证了半解析解正确性的基础上,探讨了条形水平排水通道几何参数和地基土物理参数对分布式排水边界下地基固结效率的影响。研究表明:通过合理的选取排水通道几何参数既可以有效地降低过量排水通道造成的资源浪费,又可以在固结后期达到与全面布设排水通道几乎相同的固结效率;双层地基下层土体物理参数相较于上层土体对分布式排水通道下地基土固结效率的影响较小,工程设计中应优先考虑上层土体的物理力学性质来合理选择分布式排水通道的几何参数。     

桩基震陷的有效应力动力计算方法

本文提出一种能够全面考虑应力、应变、振动孔隙水压力、震陷以及桩土界面规律的上体动力计算模型,并将该模型与Ｂｉｏｔ两相介质动力固结方程相结合,建立了拉基震陷的有效应力动力计算方法。液化砂土地基上典型高层建筑的拉基震陷计算发现：地基液化可以使柱产生较大的震陷,地震期间桩基的瞬时沉降较小,震陷的主要发展阶段是在地震结束以后的一段时间。