基坑支护中土压力系数计算方法的探讨

为讨论不同计算方法对4类粘性土的适用性,分别用3种方法计算了各类土土压力系数和土压力强度,其结果是只考虑内摩擦角的公式法对于超固结土、正常固结土和欠固结土适用性较好,对湿陷性黄土适用性稍差;只考虑c法,对4类土均不适用;尽管等值内摩擦角法对于4类土也不适用,但考虑到等值内摩擦角法计算简便,对该法的参数选取也给出了相应的建议。     

侧压力系数对临界荷载的影响分析

取消现有公式中与实际不符的假定,考虑土体实际应力条件,重新推导了临界荷载公式,给出对任意侧压力系数均适用的临界荷载计算公式,并将超固结比OCR引入临界荷载的计算中。在粘聚力、内摩擦角、基础埋深、基础宽度、土体重度、超固结比等因素变动的情况下,着重分析了侧压力系数对临界荷载的影响规律。     

单向压缩状态下滇池泥炭土的蠕变特性研究

为探究不同埋深和扰动状态对滇池泥炭土固结蠕变特性的影响,采用分级加载方式分别对埋深17 m、34 m的原状和扰动泥炭土样进行了一维固结蠕变试验。结果表明:泥炭土粘塑性蠕变特性显著,扰动后竖向应变在各级压力下均较高。17 m土样前期固结压力较小,孔隙和有机质较多,压缩性更高。土体内排水通道随固结压力增大被逐渐压缩,延长了主固结时间。扰动土因结构性被破坏,主固结时间较短。17 m原状土的固结系数在低固结压力下较大,其结构随压力增加而破坏,固结系数逐渐接近于扰动样;34 m土样分解度高且较密实,扰动后易于排水,故扰动土固结系数大于原状土。滇池泥炭土的次固结系数大于一般软粘土,且有机质含量较高的17 m土层的次固结特性更为显著。     

原状结构性土先期固结压力及结构强度的确定

0　引　　言①先期固结压力是指天然土层在历史上所经受的包括自重压力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力 ,用ｐｃ 表示 ,它是反映土层原始应力状态的一个重要指标。通常ｐｃ 与现有上覆土层压力ｐ0 之比称为超固结比ＯＣＲ ,被用来描述土体的压密状态。传统的测定先期固结压力方法有很多 ,如Ｃａｓａｇｒａｎｄｅ法、Ｓｃｈｍｅｒｔｍａｎｎ法、Ｂｕｒｍｉｓｔｅｒ法等 ,然而这些方法测定得出的先期固结压力或超固结比的值 ,只是针对非结构性土而言的[1] ,对于原状结构性土用这些方法所得出的结果 ,不能简单直接称之为此原状结构性土的先期固结压力或超固结比 ,而应称之为结构屈服压力σｋ 和结构应力比[1,     

一维固结理论中固结系数的试验分析

利用长安大学改装的K0固结仪,对原状土样与重塑土样进行了固结渗透试验,根据试验所得到的数据,分别对2种土体的变形与渗透特性进行了分析,并结合太沙基一维固结理论,得到了固结系数的确定方法;在此基础上,对固结系数的变化进行了非线性分析,揭示了固结系数在固结过程中的变化规律及土体结构性对它的影响,这对准确计算地基土体的固结沉降有指导作用.     

考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力

采用库仑土压力理论的假设,通过研究刚性挡墙绕墙底转动极限状态土体内主应力拱形状,计算了土层平均竖向应力和剪应力,得到了对应于不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数和水平摩擦系数的理论公式。将其用于水平微分单元法求解挡墙绕墙底转动时的主动土压力,得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,分析了填土内摩擦角和墙土摩擦角对土侧压力系数、水平摩擦系数、土压力强度、土压力合力、土压力合力作用点的影响,并与模型试验数据进行了比较。     

有限土体主动土压力计算

 建立在半无限土体假定基础上的朗肯、库仑土压力理论并不适用于有限土体土压力的计算。根据实际情况,建立有限土体土压力计算模型,基于极限平衡理论及平面滑裂面假定,在考虑土黏聚力及有限土体宽度的基础上,推导有限土体滑裂面剪切破坏角的数学表达式,并建立有限土体主动土压力计算公式。所建立的计算公式表明,有限土体滑裂面剪切破坏角不再是库仑土压力理论给出的定值45°+j/2,而是一个变量,与计算深度、土内摩擦角、土黏聚力及有限土体宽度有密切关系。通过算例分析发现,有限土体滑裂面剪切破坏角随深度增加成非线性增长;而与土黏聚力和有限土体宽度成负相关;随着土内摩擦角的增大,剪切破坏角先是减小,随后增大。最后,将有限土体土压力计算结果与朗肯土压力进行对比,证实了有限土体主动土压力计算公式的合理性。     

超固结比对静止土压力系数的影响

通过试验证实静止土压力系数随超固结比(OCR)的增大而增大的规律。当超固结比(OCR)超过2.5时,静止土压力系数与超固结比为非线性关系,可用指数函数来近似表示。对于目前的采用土压力理论计算作用于挡土结构物的侧向土压力,应考虑上述超固结比的影响,避免挡土结构物设计的不合理。     

考虑软土结构强度的次固结特性试验研究

常规的次固结系数C_a计算方法并没有考虑土体结构性的影响。对原状土和人工结构性土进行了一系列的次固结压缩试验,研究了结构强度q对软土次固结系数C_a的影响。研究表明所提出的先期固结压力p_c计算方法有效地降低了Casagrande 法的误差;人工结构性土能够很好地反映结构性对土体固结特性的影响;结构性的存在能够减小土体进入次固结阶段所需时间;当荷载接近或超过土体的结构屈服应力σ_k时,土体残余的结构性有利于次固结变形的发展;软土的次固结系数C_a随着结构强度q的增加呈较好的线性增长关系;所提出的次固结系数C_a计算方法引入了结构强度q,为预测结构性软土的次固结变形提供依据。     

旁压试验在车站基坑工程勘察中应用

在天津主城区地铁站基坑开展旁压试验,测得土体的初始压力、临塑压力、极限压力和与应力相对应的变形值。利用相关公式计算出静止土压力系数(K0)和水平基床系数(Kh),比较分析测试值与建议值。实验证实,利用旁压试验测试土体的静止土压力系数和水平基床系数是可行的,但测得的K0和Kh与建议值有一定偏差。旁压试验结果可以为基坑工程设计提供参考。     

土钉墙的两条滑裂面成因分析

土钉墙支护破坏时大都会产生两个主要滑裂面,从土力学及微单元角度出发,对其原因进行深层次分析,将土钉墙内的土体分成三部分:锚固体、土拱及自由体,指出第二条滑裂面才是土钉墙真正破坏的原因。     

膨胀土及其改良土静动力特性对比分析

研究了膨胀土及其改良土的基本物理性质，进行了膨胀土的静动三轴试验。通过资料对比，发现膨胀土的静应力-应变曲线呈硬化型，改良土的呈软化型，改良土的静强度和粘聚力比膨胀土的大：发现两类土的动应力都存在一个门槛值，由此将土体的变形分为稳定型及破坏型，得到了累积塑性变形与循环荷载次数间的关系表达式：还研究了两类土的骨干线、动弹性模量-动应变曲线的变化规律，未发现动荷载频率对土体变形有显著影响。     

注浆管式锚钉墙技术在广州地区的应用

结合工程实例介绍了注浆管式锚钉墙技术，以及该技术在广州地区的成功应用，说明注浆管式锚钉墙技术在局部软土地质条件下具有良好的使用效果。     

考虑裂隙动态变化时裂隙土土水特征曲线的预测方法研究

 裂隙广泛分布于表土中,为土中渗流提供优势通道,导致土中渗透系数增大。裂隙土的土水特征曲线(SWCC)是分析裂隙土渗流问题的关键因素。考虑裂隙的动态变化,提出一种预测裂隙土土水特征曲线的新方法,并通过实例分析对此方法进行试验验证。将裂隙土系统分为裂隙网络系统和土体系统两部分,将相同状态下2种孔隙系统的土水特征曲线组合得到裂隙土在该状态下的土水特征曲线。随着裂隙的开展,可以得到裂隙发展路径上不同状态下裂隙土的土水特征曲线。将裂隙发展路径上不同状态下裂隙土的土水特征曲线进行合理组合,即可得到考虑裂隙动态变化时裂隙土的土水特征曲线。通过室内试验模拟裂隙在土样脱湿过程和吸湿过程中的动态变化,测定脱湿过程中的SWCC,用所提出的方法预测考虑裂隙动态变化时裂隙土的土水特征曲线,并将预测结果与试验结果进行对比。预测和试验结果都显示,裂隙土的土水特征曲线呈双峰特征。在达到土体的进气值之前,曲线由裂隙网络控制;当基质吸力较大时,曲线由土体的SWCC控制。试验结果与理论预测基本一致。     

水泥改良土的动力特性试验研究

为了扩大高速铁路路基基床底层填料的使用范围，进行了水泥改良土的动三轴试验，分析了水泥改良土在列车重复荷载作用下的动力特性，研究了水泥改良土的临界动应力、累计塑性变形、弹性变形和回弹模量的变化规律及影响因素，论证了水泥改良土作为高速铁路路基基床底层填料的可行性。     

开口钢管桩沉桩影响半径的推导

从土密度理论出发 ,分析了土芯高度和砂土在深层地质中的变形特征等因素 ,并推导了开口钢管桩在砂土中施工时单桩影响半径 ,为顺利施工提供了条件。     

土钉墙侧向变形的计算方法

在假定土钉轴力沿长度为折线或抛物线分布、面层不受力的前提下,利用前人的一些研究成果,推导出土钉在轴力作用下的拉伸变形、主动区内沿土钉轴线任意位置上墙体位移及墙面变形的计算公式。用一个工程实例的试验数据对本文提出的公式进行验证,得到了比较理想的结果。计算结果与实测数据在变形趋势上基本一致,数值比较接近,为土钉墙结构变形的预测和控制据提供了一种有一定参考价值的计算方法。     

非饱和路基土模量确定方法

 基于孔隙比和含水量随净应力和基质吸力变化的特征,建立孔隙比和含水量与净应力和基质吸力之间的关系式,并结合非饱和土的本构关系,得到弹性模量E和H及体积模量 和 与净应力、基质吸力和含水量之间的关系。然后采用试验数据拟合孔隙比–净应力–基质吸力三维曲面及体积含水量–净应力–基质吸力三维曲面,得到弹性模量E和H及体积模量 和 与净应力和含水量关系式中的参数,并分析了净应力和含水量对这4个模量的影响的规律性。分析结果表明：在一定净应力下,模量E随着质量含水量增大而减小;净应力越大,模量E随质量含水量减小越显著;在同一质量含水量下,净应力越大,模量E越大。随着质量含水量增大,模量H单调减小;随着净应力增大,模量H单调增大。在低质量含水量时,增加净应力,体积含水量增大,当质量含水量增加到一定程度以后,增加净应力会引起体积含水量的减小。在一定净应力下,增加吸力会使体积含水量减小;在同一质量含水量下,增加净应力能够减弱吸力对体积含水量的影响。     

软土地区某办公楼地基不均匀沉降原因分析

在建筑施工过程中，对原地面标高较低的建筑物，常常采用先施工基础及上部结构、后回填基础的方法，以减少工作量并加快施工进度。该法在地基承载力较高且没有软弱下卧层的地区是可行的，但在确定采用这种施工方案的同时，应对所在地区的实际情况进行具体分析并进行相应的计算，计算时须明确，不同的施工顺序其回填土参与计算的角色是不相同的。     

大直径盾构隧道出洞段土体稳定性分析

针对软土地区大直径盾构出洞施工中洞口土体易失稳、渗水这一难题,以复兴东路越江隧道工程为背景,分别介绍了出洞段土体加固的常用方式,并采用不同计算模型对出洞段土体稳定性进行了理论分析。