地基回弹变形计算若干问题探讨

《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)规定采用分层总和法计算地基回弹变形,并给出计算公式。回弹模量的选取和回弹变形计算深度的确定直接影响到计算精度,但是实际应用时很难准确得到计算需要的回弹模量和回弹变形计算深度。通过对不同地区、不同土性的土样的回弹试验结果进行分析发现:土在完全卸荷时的回弹模量E_c0与初始卸荷应力p近似呈线性关系;不同初始卸荷应力下,土的E_c/E_c0-R曲线可以采用对数曲线进行拟合。根据这些规律,提出回弹模量确定方法,按照该方法可得到同一土层不同初始卸荷应力p、不同卸荷比R对应的回弹模量E_c,并对土的回弹试验方法和数量提出建议。此方法解决了采用地基规范方法计算回弹变形时的回弹模量取值的问题。回弹变形计算深度的确定可以采用地基规范规定的应变比方法。对于基底以下土层较均匀时,提出可采用应力比的方法确定回弹变形计算深度,采用卸荷比R为0.4作为确定回弹变形计算深度的标准,提出均质土地基回弹变形计算深度系数表。通过算例证明:对于均质土地基,采用该方法确定的地基回弹变形计算深度与...     

深基坑坑底地基的回弹应力与回弹变形

某长条形地铁车站深基坑,基坑开挖深度15m,通过设置数个分层回弹磁环,测得回弹变形沿坑底深度方向的分布规律;通过固结回弹试验建立回弹模量与卸荷比关系,得到回弹模量沿坑底深度方向的分布规律;结合以上两种成果,并考虑坑底土承受侧向净土压力的伸长作用,得到回弹应力沿深度方向的分布规律:作用在坑底的反向荷载相当于挖去土的自重,因受坑底土有效自重应力的抵消作用,回弹应力沿深度方向呈线性衰减,坑底土的"残余应力"可以认为就是坑底回弹影响范围内的有效自重应力。用上述确定回弹应力的方法计算另一个新近案例的回弹变形,与实测结果比较接近。     

从不同土的室内压缩回弹试验分析基坑开挖回弹变形的特征

采用卸荷比—回弹模量分析法对砂土、粘性土、淤泥及淤泥质土的回弹变形研究发现,不同性质的土卸荷影响深度亦不同:砂土的卸荷影响深度要小于粘性土的卸荷影响深度,而黏性土的卸荷影响深度又比淤泥及淤泥质土卸荷影响深度小;则在相同开挖条件下,在工程中计算回弹变形量时考虑基底以下土性的不同而引起的计算深度上的差异是更为准确;在相同固结压力下,淤泥及淤泥质土土样的最终回弹量大于同条件下粘性土最终回弹量,砂土的最终回弹量最小。回弹变形随时间的发展与固结压力、卸荷比、土的性质密切相关,同时土性的不同在回弹变形随时间的发展上又存在明显的差异。     

土样回弹及再压缩变形特征的试验研究

通过固结回弹试验对土体的回弹变形规律进行研究,提出回弹比率的概念,更为清晰地反映出了回弹变形随卸荷比变化的发展过程:当卸荷比小于0.4时,土样卸荷产生的回弹量不到总回弹量的10%;而当卸荷比在0.9～1.0之间时,土样卸荷产生的回弹量占到总回弹量的40%～60%。将原有的卸荷比—回弹模量分析方法中的R-Ec与R-lgEc方法相结合应用,得出土体回弹变形发展的3个阶段,为回弹变形的计算提供参考,同时通过对卸荷比—回弹模量关系曲线进行拟合分析,可得到在任一卸荷比下土体的回弹模量。试验结果表明:土体回弹率与固结压力、卸荷比密切相关,反映了土体回弹变形的基本特征;在土样的再压缩过程中,再压缩变形大于回弹变形。结合模型试验实测结果,对土样的再压缩变形进行了研究。     

基坑开挖回弹再压缩变形试验研究

通过室内模型试验对土体回弹变形与再压缩变形规律进行了研究。新的回弹变形观测方法的应用弥补了现有观测方法的不足,取得了较好的效果。在模型试验中,基底以下同一深度处土体的回弹变形沿基坑宽度分布形状类似倒扣的锅底形,基坑中心处土体回弹变形量最大,越靠近基坑边缘其回弹变形越小。基坑工程空间效应对回弹变形有明显影响,且在基底以下一定深度范围内对埋深越大的土体影响也越大。在卸荷量与再加荷量等同的情况下,土体的回弹变形量小于再压缩变形量。     

基坑回弹变形计算方法研究及应用

 基坑卸荷回弹变形计算对基坑稳定性分析具有重要意义。现阶段基坑回弹量估算方法有几种,包括传统估算方法、经验公式、残余应力法等,但估算结果往往与实测值相差较大。根据坑底土残余应力为开挖卸荷坑底土层回弹影响范围内有效自重应力原理的方法,以自重应力修正偏大的卸荷应力,配合常规压缩试验所得回弹模量或提出的经验公式估算回弹模量,给出一种新型实用基坑回弹变形计算方法。该方法概念清晰,易于操作,可计算出影响范围内任意深度回弹量,经与实测对比分析,证明该方法计算结果可靠,概念清晰,具有一定的先进性,对完善基坑设计理论具有重要意义。     

深大基础地基回弹再压缩变形计算方法及工程应用

对于深、大基础来说,建筑物完成后基底以下土体往往处于补偿或超补偿状态,此时再压缩沉降变形在建筑物最终沉降变形中占有较大比例,基坑开挖回弹变形及再压缩变形计算应引起重视。回弹比率、再加荷比、再压缩比率等概念的提出及其在回弹变形与再压缩变形研究中的应用,为回弹变形与再压缩变形之间建立了更为清晰、利于计算的关系。土体再压缩变形发展过程中的两阶段线性关系在再压缩变形计算方法中的应用,可对任一再加荷工况下土体再压缩变形进行计算。通过工程实测与计算对比分析可知,该方法的计算结果,对建筑物沉降发展过程的变形控制具有实用性。     

深基坑卸荷回弹问题的研究

1　概　　述 高层建筑的基坑 ,地铁车站的基坑 ,面积大 ,开挖深 ,对这类大规模卸荷情况 ,如何准确预测坑底的回弹变形量 ,一直为工程界所重视。但至今还没有一个比较好的估算方法。因土不是纯弹性体 ,因此 ,在不同应力路径条件下 ,其性质变化有很大的差异。所以本文首先从试验研究出发 ,遵循土的卸荷特性 ,提出一个简易的估算方法 ,以供实际工程参考。2　室内土工试验设计为了模拟大面积卸荷 ,采用常规的固结回弹试验。试验土样来自温州地区浅层原状粉质粘土。基本物理属性为含水率 4 5 % ,容重为 17.9ｋＮ ｍ3 ,干容重12 .4ｋＮ ｍ3 ,初始孔隙比ｅ0 =1.187。为了取得比较充分的数     

大面积基坑开挖回弹简化计算方法

针对大面积基坑开挖回弹工程现象,以传统土体压缩和回弹试验为基础,假定土体压缩和回弹分别服从λ线和k线规律,依靠一维回弹理论模型,推导建立了仅需四个常规参数的总回弹量和分层土回弹量的简化计算方法,且能计算基底以下任何位置的回弹模量,并通过两个大型工程实例对简化计算方法、规范法和残余应力法进行对比分析。中国建筑科学研究院科研实验楼基坑回弹实测数据表明,简化计算方法计算的最终回弹量与实测数据误差仅为4.94%,且回弹量随深度的变化关系也与实测数据吻合较好;上海地铁一号线新客站基坑回弹实例表明,简化计算方法计算结果与实测误差仅为1.48%。上述实测基坑回弹案例证明了该方法计算原理清晰、参数少、计算简单、计算结果误差小,可为类似基坑工程回弹提供理论参考。     

在工程实践中对土基回弹模量的思考

介绍了土基回弹模量在路面路基设计及工程实践中的重要性 ,就工程中与回弹模量关联的几个重要参数的设定 ,作了分析探讨 ,以保证公路路面结构具有良好的使用品质     

昔格达地层隧道变形特性曲线及变形机理研究

昔格达地层隧道围岩开挖后易风化,遇水即泥化等性质严重影响成昆线复线的快速安全施工,因此展开对昔格达地层隧道围岩变形特性曲线及其变形机理等研究具有一定的现实意义。文中通过现场调查,物理力学试验,现场监测,数值模拟和理论研究等手段对昔格达地层隧道变形特性进行深入研究。研究结果表明：昔格达地层隧道主要发生拱顶大变形、水平收敛大和仰拱突泥隆起等,围岩呈现中厚层状、互层状和薄层状等水平层理发育;含水率对昔格达地层隧道围岩的力学性质影响很大;黄色砂岩夹页岩围岩试样压缩模量最小;含水率对灰色页岩夹砂岩围岩试样的黏聚力影响最大,对浅灰色页岩夹砂岩围岩的内摩擦角影响最大;拟合现场监测和数值模拟下的变形特性曲线,得到昔格达地层隧道开挖围岩变形全过程曲线：开挖初期缓慢变形,开挖中期急剧变形,开挖中后期变形减缓和开挖末期变形稳定;同时推导出在弹性、塑性和松动区状态下的昔格达地层围岩变形公式,得到弹塑性昔格达地层围岩变形特性曲线以及四个阶段昔格达地层隧道各部位变形松动区轮廓。最后从力学变形本构模型、物理和化学等角度对昔格达地层隧道围岩变形的力学机理进行分析。     

宽围压加卸荷条件下特高坝填筑料强度变形研究

开展大型三轴试验,系统研究了特高坝堆石料和砂砾石填筑料在宽围压加卸荷条件下的强度变形特性。结果表明:相比堆石料,砂砾石料在低应力条件下的强度低,采用砂砾石填筑的大坝应防止坝坡浅层失稳。围压对强度指标和邓肯模型变形参数均具有重要影响,对于特高土石坝,宜根据应力分布情况分段采用不同的强度指标和变形参数,以提升坝体结构应力变形计算精度和提高工程安全性。卸荷—再加载循环内,均产生了正值的轴向变形和体积变形,循环结束后,应力-应变、体变-应变曲线均回归至原有的正常加载形态;在卸载段,低围压、低应力水平条件下往往表现为体胀,随围压和应力水平的提高,主要表现为卸荷体缩;在再加载段,无论围压大小还是应力水平高低,均主要表现为体缩。随围压的提高,回弹模量与初始切线模量之比增大;同一围压下,随应力水平的提高,回弹模量变化不大,略有降低的趋势;大石峡工程高填筑标准砂砾石料和堆石料K_ur/K约1.98~2.22,但指数n_ur要远大于n;对于那些特高坝和高坝而言,有限元计算时假定n_ur=n是不太适宜的,应开展回弹模量试验研究。     

液化循环流动土体动剪切特性试验研究

循环流动特性是剪胀性砂土液化变形的典型特征,为研究液化循环流动土体的动力剪切特性,在骨架相对密实度分别为35%、50%和80%的砂土中添加不同含量的细颗粒,以改变液化流动土体的重度,通过循环扭剪试验研究不同骨架密度、具有不同细粒含量的液化流动土体在大变形阶段的剪切模量及阻尼比的变化规律。试验结果表明：液化循环流动土体在流动大变形阶段仍具有一定的模量,模量随着应变的增大而逐渐减小;流动变形阶段的模量大小与液化土体的重度基本无关;强度恢复阶段模量与细粒含量及骨架相对密实度密切相关;液化大变形阶段卸载模量趋于稳定,其稳定值约为初始卸载模量的35%;阻尼比随剪应变的增大而先增大,当土体达到初始液化以后,阻尼比随剪应变的发展呈减小的变化趋势;对于相同骨架密度的土体,相变角随着细粒含量的增加而减小,临界状态线的斜率随着细粒含量的而增加而增大。     

高层混凝土结构由徐变引起的竖向变形计算

基于徐变理论,以PKPM软件为工具全面探讨了高层混凝土结构由徐变引起的竖向变形计算问题,并对各种施工情况进行了模拟探讨,论述了各种施工模拟适用范围,以完善高层混凝土结构,促进高层建筑的发展。     

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。