确定无粘性土静止土压力系数的一个理论公式

在满足一般力学原理和临界状态土力学理论的基础上，本文将亚塑性理论与临界状态土力学相结合，推出了一个计算无粘性土静止土压力系数的理论公式。该公式形式简单，仅与土的有效内摩擦角有关，其计算结果与常见的多个经验公式的计算结果只有微小的差别。文中讨论结果表明，该公式可用于确定无粘性土的静止土压力系数。     

挡土墙侧向土压力中外确定标准的对比分析

挡土墙侧向土压力分主动、静止和被动土压力,而实际各种土压力状态的形成与墙体相对于土体的位移大小和方向有关。国际上不同国家的设计标准就其计算方法进行了不同的规定,具体工程项目设计过程中如何选择尚未达成共识,工程师多凭过往工程经验或自身对规范的理解选择对应的计算方法。若遇分歧、便无定论,尤其是跨国工程设计更为甚之。通过对比分析欧洲、美国、中国香港及中国大陆规范,主要针对重力式、悬臂式和扶壁式挡土墙侧向土压力的确定标准和原则进行梳理、提炼和对比分析,拟从源头探讨挡土墙侧向土压力确定标准的统一性原则,以期对挡土墙结构设计和稳定性分析提供更具理论依据的计算方法。同时,研究结论还可为后续跨国工程的勘察设计提供必要的技术支撑。     

土压力计算的讨论

土压力计算在实际工程中是比较复杂的，一般均要进行简化处理。现在我们计算土压力常用的两种理论为朗肯土压力理论及库伦土压力理论，但两种土压力理论各有自己的假定及适用条件，在应用时需认真斟酌，选出与实际最接近的土压力理论进行计算土压力。     

钢筋混凝土涌洞顶部垂直土压力影响因素研究

涵洞上覆土体采用邓肯双曲线模型、地基采用弹性模型，通过力的平衡和变形协调条件，提出涵洞土压力计算方法，并对上埋式钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力进行计算，由此分析了涵洞土压力的主要影响因素。结果表明：涵洞土压力系数随地基弹性模量、涵洞高宽比和填土内摩擦角的增大而增大，随填土压缩性的增大而减小，随填土高度增大呈先增后减的变化规律；填土厚度等于初始等沉面高度时，土压力系数有最大值。     

超固结粉质黏土静止土压力系数原位试验研究

静止土压力系数K₀是岩土工程设计施工中的重要参数,其影响因素众多、变化特征复杂,合理地选取K₀测试分析方法是保证成果可靠性的关键。针对哈尔滨市超固结粉质黏土地层,开展了现场原位水平应力试验(KSB)、扁铲侧胀试验(DMT)与旁压试验(PMT)以及室内K₀固结试验,获得了超固结粉质黏土地层K₀分布特征,类比分析了KSB与其他测试方法的相关性、差异性和适用性。研究表明：KSB试验有效避免了常规“压入式”测试的经验性与扰动性问题,具有操作便捷、精度高等优点,测得场地超固结粉质黏土K₀值介于0.45～1.81之间,并沿深度方向逐渐降低;室内试验取样过程和PMT预钻成孔过程会引起原始水平应力释放,而再加载无法完全恢复其初始值,从而导致二者测试结果偏低;DMT的有效性取决于经验公式的选取,Marchetti公式高估了K₀值,而国内上海、苏州、杭州、西安等地区经验分析结果整体偏低,通过修正Marchetti公式,给出适宜于哈尔滨地区的超固结粉质黏土的K₀     

土压力计算方法的教学探讨

通过土压力强度图的绘制来计算土压力的大小,根据两种理论确定土压力的方向和利用理论力学求合力作用点方法确定土压力作用线位置的土压力计算方法,可简化教材中的繁多公式,降低学生学习的难度,使学生易于接受。     

钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力影响因素研究

涵洞上覆土体采用邓肯双曲线模型、地基采用弹性模型,通过力的平衡和变形协调条件,提出涵洞土压力计算方法,并对上埋式钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力进行计算,由此分析了涵洞土压力的主要影响因素。结果表明：涵洞土压力系数随地基弹性模量、涵洞高宽比和填土内摩擦角的增大而增大,随填土压缩性的增大而减小,随填土高度增大呈先增后减的变化规律;填土厚度等于初始等沉面高度时,土压力系数有最大值。     

基坑支护结构上土压力计算方法

近年来,随着我国大规模建筑基坑和地铁、地下商业等地下工程的蓬勃发展,基坑支护结构设计计算中许多问题逐步凸现出来。在基坑支护结构设计中,支护结构上的水土压力计算问题是重中之重,直接关乎一个基坑的安全;针对不同地质情况、选用合理的计算方法是基坑支护结构设计成败的关键。一、影响支护结构上土压力的若干因素现行《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012中规定基坑开挖过程中,支护结构上的水土压力按朗肯经典土压力理论计算,但通过工程实例检验,其支护结构内力监测值与用朗肯土压力理论计算出的数值有很大不同。     

挡土墙与土压力计算理论

阐述了挡土墙、土压力、主动土压力、被动土压力的涵义,介绍了采用朗肯理论和库仑理论计算土压力的方法。     

考虑各向异性的土压力离心模型试验研究

挡土墙后填土通常具有一定的强度各向异性,但目前的土压力计算方法通常将其简化为各向同性材料。为揭示强度各向异性对主动土压力的影响规律及其机理,采用椭圆形截面的金属棒堆积形成二维粒状材料,并针对这种二维粒状材料研制了主动土压力的离心模型试验设备与测试技术。初步试验表明,墙后填土的强度各向异性对主动土压力沿墙高的分布规律有一定影响。随填土沉积面倾角增加,主动土压力的合力作用点逐渐向挡墙底部靠近。此外,墙后主动土压力受填土强度各向异性影响的程度可能达到40%。     

水工建筑物设计地震主动土压力的简化计算

文章分析比较了现行的各种工程抗震设计规范及水工设计手册中有关地震主动土压力的计算方法,并提出在水工抗震设计中地震主动土压力采用修正的正常土压力增大公式.该公式与水工抗震设计规范推荐的公式计算结果相当,误差小,计算方便,可将此公式广泛用于前期设计中地震主动土压力的估算.     

倾斜坡面时挡土墙后粘性填料的侧向土压力解析解

Terzaghi (1943)针对填土倾斜情况下粘性填土的侧向土压力问题提出了图形解法，由于这种方法需采用多个应力莫尔来确定墙后填土的应力状态，从而使实际中挡土墙侧向土压力求解变得十分繁杂。本文基于极限分析下限定理，提出了填土面倾斜情况下粘性土的侧向土压力的解析解答，并通过具体数值计算以表格的形式给出了不同的φ，α及c／γz情况下的主动和被动土的压力系数值，以便在工程实践中直接采用。     

预应力锚索作用效应影响分析

介绍了岩体三维有限元模型及其计算结果,分析了锚固角度和布锚间距对锚固效应的影响,结果表明,锚索与水平面的夹角对锚固效应的影响比较明显,建议在预应力锚索设计过程中,对锚索角度进行优化设计,以此对锚索布置间距进行优化,选择合适的锚索布置排数,以达到预期的加固效果。     

土工格栅加筋土挡墙土压力测试与有限元分析

为研究土工格栅加筋土挡墙内的土压力分布规律, 结合某试验段挡墙土压力现场测试, 采用有限元法进行了计算分析。分析了土工格栅参数及填料重度对挡墙内土压力分布规律的影响, 研究结果表明:①挡墙面板处的水平土压力, 数值解均小于规范设计值, 随加筋间距减小、刚度和长度的增大而减小;填料重度则对其无明显影响。②基底处垂直土压力在面板附近有明显波动, 部分数值超过规范设计值, 其它位置的计算值与设计值基本符合;土工格栅加筋性能则对其无明显影响。     

不同岩性侧压系数分布规律的统计分析

通过收集我国大鼍的已有地应力实测资料,建立了岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石的平均水平主应力与垂直应力之比随埋深的散点分布图,并采用与霍克(E.Hoek)和布朗(E.T.Brown)同样的回归方法进行了回归分析,发现不同岩石间地应力的分布规律存在一定差异,其与岩石成因密切相关.为更进一步研究不同类岩石间地应力分布规律的差异,另统计分析了地应力与岩石弹性模量间的关系,结果发现岩石弹性模量对最大主应力影响大,而对中间和最小主应力影响小.该统计结果可深化对我国宏观地应力场的分布特性及地应力场影响因素的认识.     

非极限状态下有限土体土压力计算方法探究

基坑工程中有限土体土压力的计算问题因支护结构的位移控制比较严格,需要考虑非极限状态土压力理论,而以往的研究大多是关于砂性有限土体在非极限状态下土压力理论的探讨,且相关计算方法仍然是基于传统的朗肯土压力理论,事实上对于不满足半无限边界条件的有限土体,朗肯土压力理论是不适用的。对于不满足半无限边界条件的黏性土有限土体,在已有研究的基础上,对墙后梯形滑动楔形土体进行分块处理;采用水平薄层法分别对其进行分析,并考虑黏性土体内摩擦角和黏聚力发挥值以及墙土之间外摩擦角和黏聚力发挥值与位移的关系,构建在非极限状态下黏性土有限土体土压力强度的微分方程;再通过推导得出黏性土有限土体在非极限状态下的土压力强度计算公式。与实际算例实测结果对比分析表明:自填土表面至基坑一定深度范围内,计算值较实测值偏大;而在一定深度以下范围内,计算值与朗肯土压力计算值差异明显,而与实测值的符合程度较好。综合来看,所提出方法是合理可行的,可供相关设计参考。