考虑支护结构变形的基坑土压力计算

针对基坑土压力计算存在的不足,基于朗肯土压力理论,建立了考虑支护结构与土体相互作用的土压力计算模型。结合温克尔假定,推导出考虑基坑支护结构变形的非极限主动、被动土压力计算公式。同时,对支挡式基坑支护结构的变形分布进行了简化,提出了适用于支挡式基坑支护结构设计阶段的土压力简化计算方法。     

基坑支护位移对土压力的影响

基坑支护设计中,准确计算土压力是保障基坑支护安全的前提。而经典朗肯极限土压力计算,其支护结构所对应的极限位移值往往较大,超过了基坑工程实际所允许的最大位移量,故而采用极限土压力有一定的局限性。通过采用横向受荷载桩的P-y曲线进行推导,并假设支护结构的位移按倒三角形分布,得到简化的位移土压力计算方法。通过与工程实际监测数据的对比分析,该计算方法能更准确的分析基坑支护土压力,具有一定的工程实践意义。     

基坑支护结构全过程分析中的土压力分布模式探讨

基坑支护结构全过程内力和变形分析的杆系有限元计算方法由于能模拟施工过程而在支护结构设计中广泛应用,但通过分析发现,从土压力分布的角度来说,目前所采用的梯形土压力分布模式只能用于无限均布地面荷载作用下的均质土基坑。本文对于有限地面荷载作用下的多层土基坑提出了合理的土压力计算方法,并与梯形土压力分布模式进行了对比。     

考虑基坑支护结构变形模式的土压力研究

为了减小经典朗肯土压力理论与工程中实际土压力的误差,在经典朗肯土压力理论的基础上,减少了其基本假定中的限定性条件,考虑基坑支护结构变形产生的土拱效应以及基坑支护结构与土体间的摩擦力,通过分析平面应变条件下土单元体的极限平衡状态,提出了修正的朗肯土压力理论。用理论分析结合实例验证的方法与经典朗肯土压力理论做对比,发现修正的朗肯主动土压力大于经典朗肯主动土压力,修正的朗肯被动土压力小于经典朗肯被动土压力。同时还讨论了不同基坑支护结构变形模式对极限状态下土压力分布的影响,最后分析了极限状态下修正的朗肯土压力对黏聚力与内摩擦角两个参数的敏感性。     

基坑支护结构水土压力的分算

分析了软土基坑支护结构周围孔隙水压力与静水压力的关系，明确了对于砂土基坑支护结构上的水土压力应采用水土分算，提出了对于粘性土则应采用静水压力乘以与粘土液性指数有关的系数β，再加上土压力的水土分算的方法。     

基坑工程中非极限状态下的土压力计算问题

土压力计算是一个至今仍难以用理论计算做出精确解答的问题。在基坑工程的设计与施工过程中,土压力是作用于支护结构上的主要荷载,所以土压力的计算是支护结构设计的关键一步,不论是常规设计方法,还是弹性地基梁法都要先确定作用在支护结构上的土压力。特别是在大型基坑的开挖中能较正确地估计土压力对于确保工程的安全与顺利施工有十分重要的意义。在目前的基坑工程设计中,无论是悬臂式支护结构,还是支撑的支护结构,土压力的计算多沿用运用于挡墙的Ｒａｎｋｉｎｅ土压力理论。但基坑工程(特别是有支撑的基坑)中的土压力明显区别于刚性挡土…     

粘性土基于室内模型试验土压力分布形式的研究

针对朗肯土压力理论与实际相差较大,本文以粘性土为材料,在室内采用悬臂支护,模拟基坑开挖过程,量测开挖过程中土压力及支护结构位移的变化,与朗肯理论对比,得出总主动土压力实测比理论小约11%;被动区在坑下(0.15～0.2)倍开挖深度范围内,实测值与理论值接近,其下小于理论值,总被动土压力实测比理论小约24%;在试验基础上,建议了一种粘性土土压力分布形式。     

非饱和土大气张力通用公式与朗肯土压力

推出了大气张力朗肯土压力通用公式及其特例。非饱和粘性土的算例表明:由于水气不抵大气压强自重应力的存在,大气张力朗肯主动和被动土压力都比水土合算经典朗肯土压力的大。但是,基坑内侧还作用着大气压强。将其与大气张力朗肯土压力叠加,在基坑上段,扶住支护;在基坑下段,威胁支护。将叠加结果与水土合算经典朗肯土压力比较,对支护的威胁较小。还推出了一般土的饱和度系数的近似计算方法。     

疏排桩-土钉墙支护技术土压力特性研究与计算

本文深入探讨了疏排桩-土钉墙这一新的基坑支护方法,重点研究了疏排桩-土钉墙支护结构的土压力问题。文章首先分析了影响支护结构后土压力分布的主要因素。研究了主动土压力滑移面的形状、拱的传力路径,并以此对桩后土体进行分区。本文论述了疏排桩-土钉墙支护结构后土压力传递的必要条件,建立了土压力的计算模型,推导了土压力作用的计算公式,并结合工程实例阐述了土压力的计算过程。最后将计算结果与实测值进行了拟合,验证本土压力计算模型的合理性。     

引入位移土压力理论的支护结构变形计算

介绍了位移土压力理论,给出了引入位移土压力理论的支护结构变形计算,并结合具体工程实例进行了说明,指出对于小于5m的基坑,运用位移土压力理论计算变形效果不明显,对于大于5m的基坑支护结构的变形对土压力的变化会非常敏感。     

基坑支护设计中的若干问题探讨

 对基坑倾斜坡面的主动土压力计算方法、桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数的计算方法以及桩锚支护结构计算主动土压力应否考虑桩、土间的摩擦力等存在异议的问题进行理论分析和简化计算公式的推导,提出基坑倾斜坡面的主动土压力、桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数和考虑桩、土间的摩擦力的主动土压力计算公式。基坑倾斜坡面的主动土压力可以直接采用建立在极限平衡理论基础之上的计算公式计算,而无需采用先计算朗肯主动土压力再进行修正的计算方法。桩锚支护结构中的锚杆头部一般不可能发生竖向位移,可假定锚杆轴向伸长量等同水平伸长量,以此假定计算锚杆水平弹簧系数比较合理。用算例对所推导的计算公式和现行规程的计算公式进行计算比较,工程现象及算例结果均表明,不管是土钉墙还是桩锚支护结构,现行规程土压力计算公式未考虑墙(桩)、土间的摩擦力,计算的主动土压力偏大;现行规程计算的桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数偏小。因此,设计的支护结构均偏安全,不利于控制工程成本,应根据工程实际情况进行适当优化。     

基坑支护结构的非线性土抗力分析法

考虑基坑开挖过程中土体和支护墙的非线性相互作用特性 ,提出了一种合理模拟基坑施工过程的支护结构内力和变形分析的土抗力法。该方法在地基土抗力和土压力的模拟上优于现行的弹性地基梁法 ,使计算结果比较符合实际     

基坑支护结构计算的位移土压力法

基坑支护结构的土压力的大小和分布与支护结构的侧向位移有关.本文提出了位移土压力法,可考虑挡土桩墙侧向位移对土压力的影响,使挡土桩墙结构计算更为合理.     

基坑规范中渗流、土压力和稳定计算方法的探究

本文讨论了基坑规范中一些重要计算方法,如渗流、土压力和支护结构整体稳定性分析。结合一算例,分别计算和对比了支护结构承受的静止水压力和渗流水压力值,比较了稳定渗流中根据流网计算结果与规范推荐方法得到的值。文中认为基坑降水是一种持久状况,水位降深不是一定值,而是一随机函数。土钉墙侧向土压力不符合经典土压力理论应用条件,实测数据表明它远小于用传统的土压力理论求解得到的值,文中分析了原因。对基坑支护结构整体稳定分析中的圆弧滑动条分法的实用性也作了分析,给出了一些建议。     

基于水平位移-土压力模型的内支撑力学特性研究

为研究基坑内支撑支护结构的力学特性,首先回顾了目前土压力与基坑侧壁水平变形之间关系的研究现状,然后在水平位移-土压力模型的基础上,推导了水平支撑受力、变形、基坑侧壁水平变形之间的数学关系式。同时,结合一工程算例,分析了支撑受力、支撑的位移和基槽支护形式的最初状态以及土体和支护结构之间的相互作用、土压力作用点等诸多因素变化时的相应变化规律。结果表明:其与基坑的初始位移基本无关,不过随着基坑总的水平位移增加、支撑作用点位置的增加、支护结构和土体之间的摩擦角的增大等,均表现出逐渐减小的趋势;同时,其与土压力作用点高度之间呈现出正比关系。     

土体位移对支护结构土压力分布的影响

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。文章针对基坑支护结构的工作特点和土体的具体情况,对朗肯土压理论的合理性和局限性进行了有益探讨,指出朗肯土压理论在支护结构土压力计算上的不足。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

考虑渗透力的基坑水土压力计算

渗流不但决定了基坑支护结构上的水压力 ,而且所产生的渗透力也影响其上的土压力 ,以往对此认识不足。通过算例 ,对不同渗流工况下用不同计算方法进行比较分析。发现对于二维渗流情况 ,用朗肯土压力埋论计算不合理 ,与用库仑理论计算结果有较大差别 ;有上层滞水产生的水土压力不同于一般静水情况 ;当在基坑外采用真空井点降水时 ,会明显降低荷载 (主动土压力 ) ,增加抗力 (被动土压力 ) ,与在坑内排水比较 ,有助于基坑的稳定。     

坡面倾斜的土钉墙主动土压力折减系数计算方法探讨

坡面倾斜的土钉墙主动土压力比同样高度的垂直面上的土压力小,用朗肯方法计算时,需要按墙面倾斜情况对土压力进行修正。通过受力分析,对现行基坑规程中主动土压力折减系数计算过程进行解析,分析了其假设条件,在此分析基础上,提出了考虑黏聚力影响的主动土压力折减系数计算公式。当黏聚力为0时,公式变为《建筑基坑支护技术规程：JGJ 120—2012》（下称现行基坑规程）中的公式,所以考虑黏聚力影响的主动土压力折减系数计算公式具有更广的适用性。最后,通过一个案例分析,对比了两种计算主动土压力折减系数的差别。结果表明,采用考虑黏聚力影响的主动土压力折减系数计算公式计算的锚杆造价更节省。     

分步开挖过程中基坑支护结构的变形和土压力性状研究

针对基坑分步开挖过程中支护结构的变形及土压力的性状进行了有限元分析,介绍了有限元建模和计算的过程,成功地计算出在分步开挖各个阶段,支护结构变形和主动区土压力的分布情况,并与实际监测数据和经验结果进行了比较。另外,还系统研究了基坑分步开挖的计算方法和过程,较详细地分析了基坑开挖荷载的形成情况,提出了一种适合工程实际的开挖荷载计算方法。     

作用在柔性支护结构上的水及土压力的分析与探讨

大量的实测结果表明,经典理论计算出的水土压力值与工程实测存在着很大的差别,在软土地区尤为明显。本文通过对基坑工程的实测水土压力、孔隙水压力和地下水位的分析,阐述了基坑外侧水土压力、土压力、孔隙水压力随工况、时间的变化规律,给出了开挖、降水后基坑底面以上的土压力系数估算公式,基坑开挖前的孔隙水压力系数估算公式。通过分析认为有效应力原理同样适用于粘性土,从理论上来讲软土地区也宜采用水土分算,但考虑到孔隙水及土压力随时间、工况不断发生变化,精确计算十分困难,在综合考虑影响水土压力的各种因素后,给出了作用在支护结构上的水土压力合算经验公式。