上海地区软土HSS模型参数的试验研究

海上风机对循环动荷载作用下基础的倾斜和振动频率均有严格的控制要求,其中海洋土的小应变模量特性起着至关重要的作用。由于小应变硬化（Hardening Soil-Small, HSS）模型能够反映土体在小应变范围内模量的高度非线性,其在岩土工程变形分析中得到了广泛的应用。利用室内一维固结仪、GDS应力路径三轴仪及弯曲元波速测试系统,测定了广东阳江地区典型海洋软土HSS模型参数,包括强度参数c'和φ',刚度参数

宁波浅层软土小应变硬化土模型参数试验研究

小应变硬化土模型（HSS模型）因能考虑土体小应变特性,所得数值模拟结果通常更接近于实测值,因此在数值分析中得到广泛应用。目前,关于软土HSS模型参数的研究,主要集中在上海地区,其它地区的研究成果较少。通过室内试验方法对宁波地区的浅层软土进行HSS模型参数的取值研究,并与现有文献的统计成果进行对比,结果表明：大部分HSS模型参数的试验值处在统计范围之内,说明宁波浅层软土与其它地区的软土有其共通性;个别参数的试验值不在统计范围之内,说明宁波浅层软土亦有其地区差异性。

     

HSS模型在海口地区超大型深基坑中的应用研究

小应变硬化土模型在基坑开挖数值分析中适用性很好,但模型参数较多.简单介绍了HSS模型的理论基础,通过原位测试、室内实验、经验公式等研究手段给出了一套海口地区典型地层的HSS模型参数选用方法,并给出了建议取值.采用建议参数取值对超大型深基坑进行了数值模拟,结果表明计算值与实测值吻合得较好.从而验证了文中采用的数值分析方法...     

HSS模型在紧邻地铁深基坑工程分析中的应用

针对上海某紧邻地铁的深基坑工程,采用考虑土体小应变刚度特性的HSS模型,建立数值分析模型,给出了深基坑开挖引起的墙体变形、墙后地表沉降规律,并将计算结果与实测数据对比,验证了HSS模型在上海地区的适用性,对上海地区类似工程有一定的借鉴意义。     

软土地基中深基坑坑底土基本性质试验研究

1 工程概况 胜康廖氏大厦为一综合性商业大厦,地下三层,地上二十六层,建筑总高度93m,该工程地下围护结构平面尺寸为88.30×43.55m,基坑开挖除电梯井局部加深至-16m外,其余均为-13.3m。本工程桩为Φ609钢管桩。管壁厚12mm,1=24m,共计386根。采用二套7m支管的轻型井点降水,共计延长米为160m(支管间距为1.6m),局部采用注浆方法加固基坑底被动土压力区土体,四周加固宽度为5.7m,电梯坑底加固宽度为3m,注浆孔距为900mm。水泥用量为150kg/m~3。原有土质力学参数,C=12kPa,φ=13kPa。     

基于HSS模型邻近建筑的深基坑数值分析

以某邻近既有建筑的深基坑工程为例,利用有限元软件PLAXIS2D建立数值模型,研究了硬化土小应变模型(HSS模型)与摩尔库伦模型(MC模型)下基坑开挖过程中地连墙水平位移与地表沉降与实际监测数据的差异,并基于HSS模型分析了基坑开挖过程中围护结构水平位移与既有建筑的沉降,同时,本文分析了既有建筑与基坑之间距离以及既有建筑的层数对既有建筑倾斜率的影响.分析结果表明:HSS模型相对于MC模型可以更加精确的预测基坑开挖工程中的变形情况;采用HSS模型模拟时,围护结构的水平位移为\"内凸形\",随基坑深度的增加,围护结构最大水平位置不断下移、最大水平位移逐渐增大,围护桩最大水平位移为24.2mm,建筑物最大沉降为11.9mm,均满足设计要求;基坑与建筑物之间距离越小,建筑物层数越高,邻近建筑物倾斜率越高,建筑物每增加一层,其倾斜度约增加0.58 × 10-4.     

软土深基坑开挖的模型试验研究

本文结合深基坑开挖课题进行了符合相似律的多土层土工模型试验研究。通过大量配方试验,得出了模型土的抗剪强度参数与各原料配比的变化规律;按１：２０的几何比尺进行了多组多土层的深基坑开挖模拟试验,得出一些十分有用的结论。试验结果表明,基坑开挖模拟试验可用作为对基坑开挖问题进行研究的一种经济合理的有效方法。     

水泥搅拌土(软土)的室内强度试验研究

通过室内试验，探讨了水泥掺入量、含水量、龄期等因素对水泥搅拌土强度的影响，对水泥搅拌桩加固软土地基有一定指导作用。     

堆载预压法加固软土地基室内试验研究

本文结合宁波—舟山港某港口堆场地基处理的工程实践,通过现场钻探取样、原位测试、室内试验等,对堆载预压前后场地上部软土的含水量、孔隙比、液性指数、压缩模量、三轴UU(cu、u)以及场地下部碎石土的压缩模量、动力触探指标等物理力学性质变化规律进行了探讨,分析了堆载预压法加固软土地基的作用机理。试验结果表明:预压处理后,场地上部软土的各项物理力学性质得到了显著的改善,下部碎石土层改善不明显,堆载预压处理软土地基效果显著。     

HSS模型在常州轨道交通基坑工程中的应用研究

文章依托常州地铁2号线青枫公园站基坑开挖工程,利用室内土工实验获取了常州市区小应变土体硬化本构模型的土层参数,同时运用了有限元分析软件,对该深基坑的施工过程进行了数值模拟,将数值模拟获得的土体位移及支护结构变形的计算结果与现场监测成果进行对比分析,检验了常州地区小应变硬化土体模型参数的有效性,研究成果对常州地区后续的基坑工程具有一定的参照意义。     

基于修正硬化模型的软土深基坑变形数值分析

采用理想弹塑性模型对软土中地下工程开挖造成的变形问题进行分析会导致结果不准确。基于土的修正硬化模型,考虑小应变对其复杂变形特性的影响,以一工程实例为依托,对软土中深基坑开挖引起的连续墙变形和地表沉降进行数值模拟,结果表明：在连续墙变形预测上,理想弹塑性模型(Mohr-Coulomb(MC)模型)预测结果明显偏大,基坑底部以下尤为明显,硬化模型预测规律与监测值一致,但结果偏大;在地表沉降预测上,与修正硬化模型相比,MC 模型沉降槽要更宽更深,硬化模型结果偏大。总体来看,修正硬化模型可考虑不同加卸载状态引起的土的刚度变化和低应变性态的影响,在变形数值及其规律预测上,都要优于MC模型和硬化模型。     

考虑软土低应变性态的深基坑变形分析

由于土体的低应变性态对深基坑施工引起的变形问题影响显著,采用常规三轴试验指标进行数值模拟得到的基坑变形一般较实测数据要大。采用最常用的摩尔库伦模型来描述软土的变形行为,以现场剪切波速试验来测定软土在低应变时的弹性模量,采用数值模拟方法研究了深基坑开挖引起的连续墙变形和地表沉降问题,研究结果表明:采用低应变强度指标(Es)得到的数值模拟成果要较采用常规三轴试验指标(E)得到的成果更符合现场监测成果;采用Es指标得到的地表沉降的最大值及出现位置与实测非常一致,但变形规律存在差异;采用Es指标得到的连续墙变形在坑底以上较实测值稍小,而以下则偏大。研究结论对软土深基坑变形的数值分析有一定的参考价值。     

土体小应变条件下紧邻地铁枢纽的超深基坑变形特性数值分析

基坑开挖导致周边土体经历复杂的加卸载应力路径,传统的本构模型难以同时反映此过程中土体的超固结和小应变刚度特性。在现有的边界面模型中,引入土体小应变刚度特性,提出软土边界面模型小应变刚度修正方法。基于一种高效的半隐式应力更新算法,将改进后的边界面模型采用UMAT子程序二次开发嵌入有限元软件ABAQUS中,并应用于某地铁车站深基坑开挖工程的数值模拟。分析结果表明,采用改进模型准确地反映了上海地区典型土层的小应变状态本构关系和土体的应变刚度相关性;由于改进的边界面模型能够同时反映土体超固结和小应变刚度特性,计算的围护结构变形与现场监测数据吻合较好。

     

毛竹复合土钉墙工作性状的数值分析研究

以某软土基坑采用毛竹复合土钉墙支护的工程实例为背景,利用有限元软件PLAXIS建立某设计剖面的平面应变有限元模型。为提高数值分析定量计算分析的精度,采用了能反映土体小变形和加卸载变形等特点的小应变刚度模型。通过对土钉墙面层及毛竹排桩的水平位移、坡顶沉降、毛竹土钉的轴力以及毛竹排桩的剪力和弯矩分布规律的分析,对堤坝形毛竹复合土钉墙的工作性状获得了较全面的认识,并探索了其可能的失稳破坏形式。采用该程序自带的强度折减有限元法计算了各开挖工况下支护体系的稳定安全系数,表明毛竹复合土钉墙在施工期间和施工后均具有较高的稳定性,具备可靠的支护能力。     

两种模型在偏压基坑有限元分析中的应用与对比

研究了土体硬化模型(HS模型)与小应变土体硬化模型(HSS模型)的理论依据,并以偏压基坑的工程实例为基础,对比分析两种本构模型在基坑有限元计算中的适用性,得到HSS本构模型相对HS本构模型在偏压基坑有限元分析计算中与实际监测数据更接近的结论。     

基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析

为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值; 该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系; 围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处; 长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。     

上海软土基坑变形土体扰动机理及室内试验研究

随着基坑工程规模的增大,复杂性的增加,基坑坑外影响范围和变形量逐渐增大,传统土力学和基坑开挖变形理论已经难以满足工程计算预测需要。深大基坑出现变形较大的原因被归结于施工对周围土体的扰动影响。选取上海软土地区典型基坑工程,对基坑开挖前后的土体进行取样,对比了施工扰动前后的坑外土体性质。发现上海地区④层土在基坑开挖前后,差异明显。因此,针对④层土进行了模拟基坑开挖应力路径的侧向、轴向卸荷室内试验。最后,结合室内试验结果和基坑开挖过程中的实测数据,对上海地区基坑的变形特性和坑外土体扰动变形机理进行了分析和探讨。发现软土地区基坑坑外土体扰动后的固结压缩是造成坑外地表沉降变形的一个重要原因,且坑外沉降曲线可用正态分布函数较好地拟合。