墙后有限宽度无黏性土主动土压力试验研究

针对无黏性土体,开展了刚性挡墙平动、绕墙底转动和绕墙顶转动3种墙体主动变位模式情况下墙后有限宽度土体土压力试验。通过观察墙后不同宽度土体的破坏过程及对土压力的全程量测,对其破坏模式及土压力分布规律进行了探讨。试验结果表明,墙后有限宽度土体的破坏面为一连续曲面,随着墙后土体宽度的增加,土体破坏面逐渐向外侧偏移,最终趋于某一固定位置,但始终位于库仑破坏面内侧。土压力值监测表明,库仑土压力理论并不适用于有限宽度土体。当填土宽度为有限宽度时,土压力值小于库仑主动土压力值,其差距随土体宽度减小而逐渐增大。当墙体平动时,土压力值沿墙高先增大后减小;墙体绕墙底转动时土压力值则呈线性增长趋势;而当墙体绕墙顶转动时,在挡墙上部出现了明显的土拱效应。     

有限土体刚性挡墙平动模式被动土压力试验研究

经典的库仑或朗肯土压力理论无法适用有限土体情况下的土压力问题。利用研制的土压力试验模型装置,进行了一组不同填土宽度的刚性挡墙平动模式室内模型试验,采用微型土压力盒量测从静止状态到被动极限状态的水平土压力分布的变化,利用颗粒图像测速技术研究土体内滑裂面发展规律。试验结果表明:半无限土体情况下的被动土压力大小、分布和合力作用点与库仑被动土压力较为接近。而有限宽度情况下移动挡墙上各深度的被动土压力值均大于库仑被动土压力,且土体宽度越窄,挡墙的被动极限位移有增大趋势,挡墙下部的被动土压力增大更明显,土压力分布的非线性程度愈高,被动土压力系数越大,被动土压力合力作用点明显往墙底移动。随着填土宽度的减小,填土表面的隆起愈明显,滑裂面的倾角略有增大。当移动挡墙达到或接近极限状态时,固定边界上的水平土压力随填土宽度的减小而逐渐增大,甚至接近库仑被动土压力。     

浸水条件下有限土体土压力试验研究与数值分析

采用自主设计自动控制模型箱,开展了墙后有限宽度浸水无粘性土体在绕墙底转动、平动及绕墙顶转动3种位移模式下的主动土压力试验,并通过ABAQUS进行数值模拟,分析研究了墙后不同宽度土体的破坏形式及其土压力分布规律。研究结果表明,3种位移模式下,有限土体宽度较窄时破裂面被固定挡墙截断,随着填土宽度的增加破裂面开始延伸至填土表面,并最终稳定于库伦破裂面内侧。3种位移模式下的有限土体土压力分布均明显小于水土分算值,且随填土宽度的增加而逐渐接近水土分算理论值;绕墙底转动时土压力分布接近三角形分布,平动时土压力随土体宽度增加渐呈“勺型”分布,而绕墙顶转动时则呈“S”型分布规律。     

基坑工程有限土体主动土压力计算分析研究

在深基坑工程中,拟开挖基坑距已有建筑物地下部分较近时,基坑支护体系承受的是有限土体的土压力,若根据Rankine理论计算,常导致计算土压力偏大,造成浪费。针对基坑工程中有限粘性土体的土压力计算问题,基于滑楔体平衡理论,本文推导了考虑土体变形情况的有限土体土压力计算模式,通过工程实例计算进行对比分析,提出了基坑工程中有限粘性土体土压力的计算方法,结果表明有限土体土压力分布模式及其量值与半无限土体土压力分布模式及其量值间存在显著差异,当有限土体宽度不大于坑深的0.75倍时,宜按有限土体土压力计算模式进行计算。     

有限土体主动土压力计算的土拱效应分析

基于墙后土体为半无限土体假定的经典土压力理论不适用于有限土体土压力计算。分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征,并考虑应力偏转现象分析了有限土体中的成拱效应。在此基础上,基于水平薄层法分析了有限土体主动土压力分布特征,给出了有限土体主动土压力强度的理论计算方法。该方法可较好地考虑有限土体宽度及土拱效应对土压力分布造成的影响。与试验实测数据对比表明,相比经典土压力理论,该方法的计算值更接近于实测值,可供相关设计计算参考。对影响有限土体土压力分布的主要参数进行了初步研究,如土体计算宽度、土体黏聚力及内摩擦角。结果表明:不同参数取值并未改变有限土压力沿深度的分布规律;同一深度处,土压力值随计算宽度与土体摩擦角的增大而增大,但随土体黏聚力的增加而减小。     

有限土体主动土压力计算及探讨

目前深基坑边坡工程常常会出现基坑边离相邻建筑较近或者基坑边为稳定且坡度较陡的岩石边坡．此时支挡结构承受的是有限范围土体的土压力。目前的研究也只针对较具体的某类有限填土形式进行了主动土压力计算推导。实际工程中往往出现情况更复杂的有限土体问题,本文基于主动土压力为三角形分布或高大挡墙的梯形分布条件下,推导了有限土体断面形状更通用有限土体主动土压力计算方法。同时指出在特定情况下,有限土体土压力并不一定比无限土体土压力小。希望给工程设计提供一定参考。     

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。     

软土地区相邻深大基坑间有限土体土压力研究

为了研究邻近超深基坑群同步施工面临的有限土体土压力计算的问题,通过在任意开挖深度处取一土体单元,分析单元体受力情况,运用平衡方程和微分知识等方法,推导出在两基坑中间为有限土体这一条件下,有限土体主动土压力的表达式,以及考虑基坑开挖深度过大,上部土体可能出现的被动土压力的表达式,同时,结合有限元软件Plaxis,验证其合理性.总结的结论和经验可供相关项目借鉴.     

有限土体土压力的计算探讨

常规土压力计算均建立在半无限土体假定的基础之上,而对于有限土体一般仍沿用常规的朗肯、库仑土压力理论,这与实际情况有一定的差异。本文基于土的塑性上限理论,给出一种有限土体压力的计算公式,并与朗肯土压力计算结果进行了对比分析。     

深基坑开挖中有限土体土压力计算方法探讨

相邻基坑之间(距离较近)的有限土体土压力的计算问题随着城市地下空间的发展越来越引起人们的重视,然而其相应的土压力计算方法很少有人进行研究,往往根据工程经验进行估计,本文从土压力基本原理出发,通过简单地推导提出了该种情况下土压力的计算方法,然后通过简单实例进行了分析。     

圆形基坑地下连续墙支护结构监测分析

结合圆形基坑支护结构监测的实测资料,对基坑开挖过程中地下连续墙的侧向位移、墙顶水平位移、墙体垂直沉降、孔隙水压力、土压力及墙体内力等的变化规律进行了分析。     

基坑外卸载对连续墙主动土压力的影响及计算

基坑外卸载对连续墙主动土压力的影响到目前为止很少有人问津.以上海铁路南站3.5万伏变电所基坑为工程背景,利用有限元及现场实测资料对基坑外卸载情况下的连续墙主动土压力进行了研究,并推导了其计算公式.研究认为,基坑外卸载主要对连续墙顶、底部土压力产生影响;当卸载边缘离开挖基坑边缘距离大于1～1.5倍的基坑开挖深度时,可不考虑其对基坑连续墙土压力的影响;随着土体强度的降低,卸载对连续墙土压力的影响增大.     

粘性土回填高挡土墙土压力计算探讨

针对粘性土回填高挡土墙的土压力计算问题,通过工程实例,分析探讨了用综合内摩擦角法和力多边形法计算粘性土主动土压力的差异性,并引入一折减系数使综合内摩擦角法更完善,以便为工程应用提供参考依据。     

膨胀土中狭长型深基坑围护结构受力变形分析

扬州瘦西湖隧道下穿蜀冈-瘦西湖风景区,全长2.8 km,场区土层10 m以下分布有40~50 m左右的第四系上更新统冲洪积下蜀粘土,隧道工程主要穿越该粘土层。该粘土层蒙脱石含量较高,测试结果为硬塑,中等膨胀性。膨胀土问题是工程建设中遇到的难题之一,对于膨胀土地层,由于膨胀土开挖卸荷和遇水膨胀的原因,应力-应变与普通土体不同,本文结合扬州瘦西湖明挖段基坑工程,对场区内几种不同形式的围护结构受力变形特点进行分析总结,分析了膨胀土地层部分对基坑围护结构受力变形的影响,为类似工程提供借鉴。     

临近地下室外墙的挡土墙主动土压力研究

关于考虑土拱效应的临近地下室外墙影响下的挡土墙主动土压力的研究目前已经取得了很多成果,但对考虑地表附加应力影响时的研究还有较多的不足。研究发现,考虑地表附加应力时挡土墙后破裂土体的平均竖向应力σ_v的求解公式与地表到墙后土体破裂面的最短距离H₁和张拉裂缝的深度zc的正负以及两者之间的关系有关,以此为基础将该问题分为4种情况进行研究,推导出了各情况下相应的σ_v的求解公式,并得得到了其相应的主动土压力计算公式;同时,通过对主动土压力积分推导出了各情况下相应的主动土压力合力和倾覆力矩的计算公式,由此可以计算合力作用点的高度。算例表明,地表附加应力的存在会对主动土压力的分布以及合力作用点的位置有较大的影响,证明了本文研究的必要性。     

“基坑狭窄区域回填密实方法”的技术效益分析

结合工程实例,详细分析专利技术"基坑狭窄空间回填密实方法"的技术特点和社会经济效益。采用该技术成功解决基坑狭窄区域回填的难题,提高工程质量,节约施工工期,社会经济效益显著。     

沉桩挤土效应对临近基坑影响的试验研究

基于模型试验,采用3×3群桩和铝板模拟基坑围护结构的方式,研究了沉桩挤土效应对临近基坑的水平位移、坑底隆起和土压力的影响。试验结果表明,沉桩过程中,基坑受挤土效应的影响逐渐增大。就影响因素而言,基坑平面尺寸越大,其水平位移和坑底隆起变形越大,主动区土压力越小;基坑距桩区距离减小时,基坑水平位移、坑底隆起变形和土压力呈现增大的趋势。试验结果对临近基坑场地上沉桩施工具有重要的指导意义和实用价值。     

软土地基基坑挡墙土压力变化的动态分析

以软土地基为背景 ,区别于常规基坑挡墙土压力的计算模式 ,以挡墙与土体共同变形为条件 ,提出了基坑挡墙随基坑不断开挖 ,土体在开挖侧的不断卸载 ,土与围护结构体系不断达到动态平衡的土压力动态分析方法 ,计算结果与一般实测土压力分布规律吻合。