土性参数对基坑单支撑施加时机影响的数值研究
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
摘要：以上海地区一紧邻地铁枢纽的超深基坑工程为分析对象，考虑土体的小应变刚度特性，建立地铁区间隧道
和邻近基坑的二维有限元分析模型，探讨土体小应变条件下超深基坑的变形特性。算例分析表明，考虑土体小应
本文以上海地区一紧邻地铁枢纽的超深基坑工 程为分析对象，由于该工程的重要性，设计要求地 面最大沉降量及围护墙水平位移必须满足规程[4]。 在如此严格的变形控制要求下，土体变形将处于小 应变区域。因此，在变形分析时有必要考虑土体的 小应变刚度特性。本文采用 Plaxis 软件，建立地铁 区间隧道和邻近基坑开挖的有限元模型，通过参数 分析，探讨土体小应变条件下紧邻地铁枢纽的超深 基坑变形特性。
非常小应变京地区典型土体的小应变刚度特性并以0001小应至00011以及大应变10挖地铁工程为例采用plaxis软件对隧道下穿越高精度的小应变试验揭示了小应变区域内土体刚度有桥梁的变形影响进行分析与监测结果的对比表随着应变的增加而发生剧烈衰减有代表性的现象明考虑土体小应变特性可提高计算结果的精度是应变为1时所对应的刚度比其最大刚度要小一预测值与实测值较为吻合
2 工程概况
“世纪大都会”2–3 地块工程位于上海浦东新 区由世纪大道、张杨路及福山路形成的三角形地带， 占地面积约 38 000 m2。拟建地面建筑物由多幢高 层办公楼和商业裙楼组成，地下空间按地下 4 层(局 部二、三层)考虑，地下室深度 14.75～22.8 m，功 能为商场和车库。整个地块与地铁位置关系复杂， 基坑南侧紧邻地铁世纪大道站，作为上海目前惟一 的四线换乘枢纽，地铁 2#，4#，6#和 9#线在此交汇， 特别是轨道交通 6#线明挖区间更是以地下一层的形 式直接穿越整个地块，将地块一分为二。因此，6# 线是该基坑工程最为重要的保护对象，轨道交通与 该地块的相对位置关系如图 1 所示。
基坑支护施工方案土质力学分析
基坑支护施工方案土质力学分析在基坑工程中，土质力学分析是一个至关重要的步骤。
通过对土体的力学性质和变形特性进行分析，可以为基坑支护施工方案的设计和施工提供科学依据。
本文将就基坑支护施工方案的土质力学分析展开讨论。
一、土体力学性质分析1. 土壤类型与特性在进行基坑施工前，首先需要了解该地区的土壤类型和特性。
常见的土壤类型有黏土、砂土、粉土等。
不同土壤类型的力学性质和变形特性存在差异，需要进行详细的分析和评估。
2. 土体物理力学性质土体的物理力学性质包括密度、含水率、孔隙比等参数。
通过测定和分析这些参数，可以确定土体的稠密程度和孔隙结构，为支护施工方案的设计提供依据。
3. 土体力学参数土体的力学参数包括抗剪强度、弹性模量、泊松比等。
这些参数是土体力学性质的重要指标，对基坑工程设计和施工具有重要影响。
通过实验和理论分析，可以确定土体的力学参数，并进行相应的土体力学计算。
二、基坑支护施工方案设计1. 基坑支护结构选型根据土体力学性质分析的结果，确定基坑支护结构的选型。
常用的基坑支护结构有钢支撑、土钉墙、深层水泥搅拌桩等。
根据土壤类型和工程要求，选择合适的支护结构，并进行相应的设计计算。
2. 基坑支护参数计算根据土体力学参数和支护结构选型，进行相应的基坑支护参数计算。
这些参数包括支护结构的尺寸、间距、承载力等。
通过合理的计算和优化设计，确保基坑支护结构的稳定性和安全性。
三、基坑支护施工过程控制1. 基坑开挖和支护施工过程中的监测为了确保基坑支护施工的安全性和稳定性，需要实施严密的监测措施。
监测内容包括基坑变形、土体应力、支护结构变形等。
通过监测数据的分析和反馈，及时调整施工措施，确保施工过程的安全性。
2. 力学分析在基坑支护施工中的应用土质力学分析为基坑支护施工提供了科学依据和技术支撑。
通过力学分析，可以预测土体力学行为、变形特性和承载能力等。
在施工过程中，可以根据分析结果进行设计调整和施工控制，保证基坑工程的顺利进行。
关于基坑支护设计中岩土参数的选取问题探讨
关于基坑支护设计中岩土参数的选取问题探讨摘要：建筑基坑支护设计过程中，岩土参数的选择会在很大程度上影响设计的成与败。
基于此，本文在介绍建筑工程中基坑支护设计重要性的基础上，探讨了该项设计工作开展时岩土参数选取的相关情况，旨在为实际工程设计中岩土参数选取问题的解决提供良好的参考。
关键词：基坑支护；设计；岩土参数；选取前言：经济的发展带动建筑行业的进步，使建筑工程项目数量日渐增多。
近年来，因土地资源越来越紧缺，明显的增加高层建筑、超高层建筑的建设数量，因建筑高度大幅度提高，促使实际施工中会以更高的标准要求基坑支护工程的质量，而基坑支护设计工作作为决定工程施工质量的主要因素，必须要合理的开展基坑设计工作。
岩土参数选取作为基坑支护设计工作中的重中之重，更是要格外的重视，以保证岩土参数选取的准确性，提高设计质量。
一、建筑工程中基坑支护设计的重要性近年来，我国建筑行业的发展速度非常快，其中一个重要的体现即为高层与超高层建筑数量不断的增多。
高层及超高层建筑施工时，要尽量深的开挖，形成深基础，而为了保证建筑物的稳定性，需在深基础的基坑中开展围护工作。
由大量的建筑施工实践可知，基坑围护质量与建筑物使用安全之间密切相关，一旦基坑围护中存在质量隐患，极有可能导致建筑物使用期间发生安全事故。
众所周知，基坑围护施工质量在很大程度上受到基坑支护设计方案质量的影响，设计人员在开展设计工作过程中，工作经验缺乏、未能全面的考虑工程实际、未能科学的选取岩土参数等因素的存在均会影响设计质量，从而引发设计因素造成的安全事故，如塌方。
设计参数取值不合理是影响基坑支护设计质量的关键性因素，尤其是岩土参数，而取值不合理情况下，整个建筑的安全性与稳定性均会降低。
由此可见，基坑支护设计工作在建筑工程中具有十分重要的作用，必须要良好的开展，并尤为重视岩土参数的选取，提高整体的建筑施工质量。
二、基坑支护设计中岩土参数的选取（一）工程实例本文研究岩土参数的选取时，以某广场拟建的建筑物为实例。
基坑支护现场试验研究与数值分析
基坑支护现场试验研究与数值分析一、概述随着城市化进程的加速推进，高层建筑、地下交通设施以及各类地下空间的开发利用日益增多，基坑工程作为土木工程中不可或缺的一部分，其安全性与稳定性对于整个项目的成功至关重要。
基坑支护作为基坑工程的核心技术之一，其设计和施工质量的优劣直接影响到基坑的稳定性和周边环境的安全。
对基坑支护进行深入的现场试验研究与数值分析，对于提高基坑工程的设计水平和施工质量具有重要的理论意义和实践价值。
基坑支护现场试验研究是通过对实际工程中的基坑支护结构进行实时监测和数据采集，分析其在不同工况下的受力变形特性、稳定性以及失效机理。
通过现场试验，可以获取大量真实可靠的数据，为后续的数值分析和优化设计提供有力的支撑。
同时，现场试验还可以直接检验支护结构的实际效果，为工程实践提供宝贵的经验。
数值分析则是对基坑支护结构进行数学建模和仿真计算，通过模拟不同工况下的受力变形过程，预测支护结构的性能表现和可能存在的问题。
数值分析具有成本低、周期短、可重复性好等优点，可以弥补现场试验的不足，为基坑支护的设计和施工提供更加全面和深入的分析手段。
基坑支护现场试验研究与数值分析是基坑工程中不可或缺的两个环节。
通过二者的有机结合，可以深入了解基坑支护的受力变形特性、稳定性以及失效机理，为基坑工程的设计和施工提供科学依据和技术支持，从而确保基坑工程的安全与稳定。
1. 基坑支护工程的重要性及挑战基坑支护工程是土木工程中不可或缺的一部分，尤其在高层建筑、地下空间开发等项目中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快，基坑支护工程的重要性日益凸显，其不仅关乎建筑物的稳定性与安全性，还直接关系到周边环境的保护与城市的可持续发展。
基坑支护工程对于确保建筑物的稳定和安全至关重要。
在建筑施工过程中，基坑是建筑物的基础，其稳定性和安全性直接影响到整个建筑物的质量和使用寿命。
合理的基坑支护方案能够有效地防止基坑坍塌、滑移等事故的发生，确保施工过程的顺利进行。
yantubbs-按土性参数确定单桩竖向承载力应注意的问题
513 动力打桩公式
动力打桩公式是从能量守恒的角度考虑桩的端阻和侧 阻共同作用的。虽然桩、 土间的动、 静性能有着根本性的差 异, 但经验表明, 对排土桩而言, 运用打桩公式估算的打桩 阻力对承载力的确定仍具有一定的参考价值。
大量的观察证明, 在锤击作用下, 桩周一定范围内的土 体将发生显著的重塑作用, 这就会使得桩的侧阻作用明显降 低 (沉桩结束后, 随着土中超孔隙水压的消散和桩周土强度 的慢慢恢复或增长, 桩的侧阻力将逐渐增加, 这是规范之所 以规定静载测试要求有一定间歇期的原因)。因而, 文中运用 动力打桩公式估算的单桩承载力或动阻力较其他几种方法 确定值明显偏低许多, 应该是合理的。
工程勘察 Geotechn ica l Inves tiga tion & S u rvey ing 41
kN , 极限端阻力标准值 Q PK= 903 kN。
412 按动力打桩公式确定
动力打桩公式是半经验、 半理论性的。虽然在沉桩过程 中因考虑能量损失而进行了各种各样的假设, 然而, 由于实 际施工中锤击能量的转换随施工条件不同而各异, 这就使得 公式的全面性、确切性存有许多值得探讨的地方。不过, 由于 该公式直接体现了最后贯入度这一特征性的现场实测值, 因 而, 动力打桩公式又具有自身独特的一些特点。实践证明, 在 同一工程中或某一工程区域范围内作为比较, 动力打桩公式 仍具有相当的参考价值。
土体物理力学参数对基坑变形的影响分析
４ ． ０ ２ ． １ ９ ２ ． ６ ８ ３ ． ３ ４ ． ８
１ ． ６ ０ ． ９ ９ ３ ２ ． ７ ７ ． ６
５ ． ４ ６ ． ６
本基坑模型采用 ｂ ｒ ｉ ｃ ｋ 单元创建 ． 模 拟中支护结构采用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ内
置的结构单元 ， 锚索利用 ｃ ａ ｂ ｌ ｅ 单元设置 ， 桩采用 ｐ ｉ ｌ ｅ 单元设置 。模拟 时将锚索端头部位和桩的连接段定义为刚性 连接 ． 将支 护桩的底部也
【 摘 要】 在深基坑开挖过程 中， 基坑 支护 结构 除满足 自身强度要求外 ， 还须满足 变形要 求， 将基 坑周边土体的 变形控制在允许 范围之 内。
本文采用单 因素分析 法分析 支护结构土体 物理力 学参数对基坑 变形 的影响 ， 结合具体工程 ， 采 用有 限差分分析软件 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ对单项 因素进行模 拟分析 ， 对控制基坑 变形提供 了一些可供 工程 参考的结论 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 工 程 概 况
某基坑工程 ， 基坑周长达 １ ７ ０ ０ ｍ， 基坑周边拟开挖深度 约 ｌ Ｏ ｅ， ｒ 由
于基坑周边 紧邻 高层建筑物及交通 干道 ， 地下 管线 错综复杂 ， 对环境 保护要求 高 ， 因此本基坑支护采 用的总体方案 为 ： 坡顶进行 大面积减 载放坡 、 大直 径钻 孔灌注桩作为 支护桩 、 双排粉 喷桩作为止水 帷幕的
土 层 名 称 Ｃ 粘 （ 聚 ｋ Ｐ 力 ａ ） 内 摩 泔 松 比 Ｅ ／ Ｍ Ｐ ａ Ｇ ／ Ｍ Ｐ ａ 层 （ ｍ 厚 ）
杂填土 粘土 淤泥质粉 质土 粉质粘土 粉砂 ５ ｌ ８ １ ０ １ ６ ０ １ ５ ８ ５ １ １ ２ ７ ０ ＿ ３ ３ Ｏ ． ３ ３ ０ ３ ５ ０ ． ３ ０ ０ ． ３ Ｏ ５ ＿ ８ ５ ． １ ３ ９
深基坑单排桩支护结构受力分析
图５ 工 况 ３
０ ｒ １ ＿ ＿ — ÷ ． １ — — ＿ １ 广 ＿ — — ＋ １ ＿ ＿ — 一 ｌ １ ■ ＝ ＝ ＝ ＝ ： ＝ ， ． 。 １
・ ６ ３ ・
３ ６ ｏ 一３６
ｌ ０ 眈．Leabharlann ０ ３ ／。 １ ＆
位 移／ ｔ ｍ （ － ３ ３ ． ｏ １ ） 一（ ０ ． ０ ０ ）
土压 力／ ｉ Ｎ・ ｍ － （ － ３ ０ ０ ． ８ １ ） 一（ １ ２ ８ ． １ ８ ）
弯矩 ／ ｋ Ｎ・ ｍ 剪力／ ｋ Ｎ （ － １ ３ ６ ３ ． ５ ４ ） 一（ Ｏ ． ０ ０ ） （ 一 ３ ８ ６ ． ２ ８ ） 一（ ３ ４ ３ ． ６ ２ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ２ — ２ ７ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ４ — ０ ９
此取为 ２ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ， 基坑横断面图如图 １ 所示 ， 岩土力 学参 数 如表 １ 所示 。
作者简介 ： 王
飞（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 山西朔州人 ， 工程 师 ， 工学硕士 ， １ ９ ９ ９年毕业于重庆交通学 院道路工程系公路工程专业 ，
而， 明挖公路隧道基坑深度大多在 １ ３ ｍ以下 ， 较地 铁及高层建筑基坑浅得多 ，仅依靠 以往工程设计经 验是偏保守 的， 片面的。在基坑安全监测过程中 ， 需 要掌握单排桩支护结构变形 、周边地表沉降及支撑 轴力等特性 。 为此 ， 需对明挖公路隧道支护结构进行 受 力分 析 ， 探 明其 最 不利 荷 载工况 、 结 构变 形规 律及
第 ３期（ 总 第２ ２ ８期）
２ ０ １ ４年 ６月
山西 交通科技
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ Ｓ Ｃ ⅢＮ ＣＥ ＆ Ｔ ＥＣ ＨＮＯＬ ＯＧＹ ｏ ｆ Ｃ ０ＭＭＵＮ Ｉ ＣＡ Ｔ Ｉ ＯＮＳ
主、被动土压区加固对地铁深基坑变形影响的数值分析
主、被动土压区加固对地铁深基坑变形影响的数值分析侯新宇;刘松玉;童立元【摘要】Adopting Hardening-Soil finite element model under the condition of soil mass unloading, three reinforcement models that causes the influences on deformation of the deep foundation pit of metro station were studied, including " reinforcement in passive zone" , " reinforcement in active zone " , "reinforcement in passive and active zone". The results show that the effects are considerable prominent for controlling the lateral and uplift deformations with "reinforcement in passive zone" and "reinforcement in passive and active zone". The "reinforcement in passive and active zone" and "reinforcement in active zone" can balance the earth pressure, improve the whole characters of retaining structure, and control the earth deformation behind foundation pit effectively. The best whole effect of reinforcement is obtained by "reinforcement in passive and active zone". Therefore, selecting the rational reinforcement models based on different geological conditions and deformation limits can effectively meet the requirements of pit safety and environment influencing, besides, save the engineering cost.%采用土体卸载条件下的HS( hardening-soil)有限元模型,分析“仅主动区加固”、“仅被动区加固”、“主被动区加固”等3种加固方式对地铁车站深基坑变形的影响.结果表明:“主被动区加固”和“仅被动区加固”控制基坑侧向变形及坑底隆起变形效果较为显著；“主被动区加固”和“仅主动区加固”能够均衡土压,提高支护结构整体性状,能够有效抑制基坑后土体变形.“主被动区加固”总体加固效果最优.因此,根据不同地质条件和基坑变形控制要求,选择合理的加固形式,既能保证基坑安全和环境影响的要求,又能降低造价.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】4页(P94-97)【关键词】地铁车站;深基坑;主、被动区加固;HS模型;数值分析【作者】侯新宇;刘松玉;童立元【作者单位】东南大学交通学院,南京210096;江苏广播电视大学建工系,南京210036;东南大学交通学院,南京210096;东南大学交通学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU47地铁深基坑往往都处于城市重要区域，基坑开挖深度大、地下结构形式复杂，周围市政道路密集、建筑物林立、地下市政管网错综复杂［1］。
土体参数对基坑变形影响的正交试验研究
关键词 ：正交试验 ；Ｆ Ａ 数值计算 ；土体物理参数 ；基坑开挖 变形 ＬＣ
中图分类号 ：Ｔ ４ ３ Ｕ ３
０ 引 言
文献标志码 ：பைடு நூலகம்
文章编号 ：１０ ８２ （０ １０ ０ ６ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）４— ０９— ３
采用 由组 合理论 推导而成 的正交 表来安排设 计试验 ，
交试验方法 对土体 的弹性模 量 、泊 松 比、内摩 擦角 、 粘聚力等 四个 主要 参数 在 四个不 同水 平 下设计 了 １ ６
次试验 ，通 过 Ｆ Ａ 数 值试 验 ，得 出 了各种 不 同参 ＬＣ 数对基坑变形效应 的不 同影响程度 。
１ 正交试 验方法及试验方案设计
１ １ 正 交 试 验 方 法 ．
择基坑开挖效应 中的支挡物水平位移 、坑底最 大上隆 量 、地面最大沉降作为研究对象 。通过计算 得到它们 在各 因素不 同水平组合下 的计算结果如表 ３ 。
表 ３ 基 坑开 挖效 应 影 响 因素 分 析正 交
号
？／ 磊 惹 一ｋ ） 乏
地
／
２ 模型计算 与结果分析 ２ １ Ｆ Ａ 数值模型建立 ． Ｌ Ｃ 由于对称性 ，本文采用 的基坑模型 为整体模 型的
随着高层建筑 的大量 兴起 ，基坑开挖 工程越来越
多 ，各种基坑事故也不时发生 ，因此基坑 开挖时 的预
并 对结果 进行统计分 析的多因子试验方法 。 正交表 是正 交设计 中安排试验 ，并对试 验结果做
测研究得到 了更加 广泛的关 注。然而对 于基坑 的准确
统计 分析 的重要 工具 。一般正交表具 有 以下性质 ：① 在 每一列 中 ，不 同的数字 出现 的次数 相等。②任意两
土壤力学参数对地基基础的影响
土壤力学参数对地基基础的影响地基基础是建筑物的重要组成部分，它直接承受着建筑物的荷载，因此土壤力学参数对地基基础的影响至关重要。
土壤力学参数包括土壤的压缩性、剪切性和强度等方面的指标，下面将从这些方面来探讨土壤力学参数对地基基础的影响。
首先，土壤的压缩性对地基基础的影响不可忽视。
土壤的压缩性是指土壤在受力作用下发生变形的能力。
当建筑物施加荷载时，土壤会发生压缩变形，如果土壤的压缩性较大，就会导致地基基础下沉较多，从而影响建筑物的稳定性。
因此，在地基设计中，需要根据土壤的压缩性来选择合适的地基基础形式和尺寸，以确保地基的稳定性和安全性。
其次，土壤的剪切性也对地基基础的影响十分重要。
土壤的剪切性是指土壤在受到剪切力作用时发生变形的能力。
当建筑物受到水平荷载或地震力的作用时，土壤会发生剪切变形，如果土壤的剪切性较差，就会导致地基基础的变形和破坏。
因此，在地基设计中，需要考虑土壤的剪切性，选择合适的地基基础形式和尺寸，并采取相应的加固措施，以提高地基基础的抗剪强度和变形能力。
此外，土壤的强度也是影响地基基础的重要因素之一。
土壤的强度是指土壤抵抗外力破坏的能力。
当建筑物施加荷载时，土壤会受到一定的压力，如果土壤的强度不够，就会导致地基基础的破坏。
因此，在地基设计中，需要根据土壤的强度来选择合适的地基基础形式和尺寸，并采取相应的加固措施，以提高地基基础的承载能力和稳定性。
除了上述土壤力学参数之外，土壤的渗透性、含水量和土壤颗粒的大小等因素也会对地基基础产生一定的影响。
土壤的渗透性决定了地下水的流动情况，如果土壤的渗透性较大，就会导致地基基础周围的土壤湿润，从而影响地基的稳定性。
土壤的含水量和土壤颗粒的大小也会影响土壤的稠密程度和强度，进而影响地基基础的承载能力和稳定性。
综上所述，土壤力学参数对地基基础的影响是多方面的。
在地基设计中，需要综合考虑土壤的压缩性、剪切性、强度、渗透性、含水量和土壤颗粒的大小等因素，选择合适的地基基础形式和尺寸，并采取相应的加固措施，以确保地基的稳定性和安全性。
基坑支护现场试验研究与数值分析
基坑支护现场试验研究与数值分析随着城市化进程的加快，建筑行业得到了迅速发展。
在高层建筑和地下空间利用等领域，基坑工程越来越成为关键的支撑结构。
为了保证基坑工程的稳定性和安全性，开展基坑支护现场试验研究与数值分析显得尤为重要。
本文将介绍基坑支护现场试验的主要步骤和数值分析方法，并针对具体案例进行深入研究。
在基坑支护现场试验研究中，首先要明确研究目的和方法。
其主要目的是验证支护结构的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供科学依据。
试验方法包括原型试验和模型试验，其中原型试验能够真实地反映基坑实际情况，但成本较高；模型试验则可以在一定程度上模拟实际情况，做到初步的评估和优化。
在基坑支护现场试验研究中，数值分析扮演着举足轻重的角色。
数值分析可以针对复杂的边界条件和荷载工况进行模拟，从而得到更精确的预测结果。
在数值分析过程中，首先要对支护结构进行离散化处理，将其分解成有限个单元体。
随后，根据力学平衡原理和材料本构关系，建立数值计算模型，并运用有限元方法进行求解。
针对某一具体案例，我们进行了基坑支护现场试验研究。
该案例的基坑深度为10米，采用钢板桩支护结构。
在试验过程中，我们对支护结构的变形、内力和土压力等进行了监测。
通过分析监测数据，我们发现钢板桩支护结构能够有效地提高基坑稳定性，减小变形量。
在数值分析过程中，我们运用有限元方法对现场试验案例进行了模拟。
通过对比试验结果和数值分析结果，我们发现数值分析结果与实际情况较为接近，从而验证了数值分析的可靠性和准确性。
在此基础上，我们可以进一步探讨不同工况下的支护结构性能和优化设计方案。
基坑支护现场试验研究与数值分析是确保基坑工程稳定性和安全性的重要手段。
在试验过程中，我们需要注意数据的准确性和可靠性，以便更好地反映支护结构的实际性能。
数值分析作为一种有效的预测方法，可以为工程设计和施工提供重要的参考依据。
在今后的研究中，我们可以通过加强试验研究和数值分析的结合，深入探讨复杂工况下的支护结构性能，不断完善现有的支护设计方法，以适应更高难度的基坑工程需求。
土方施工方案中的地基基础参数确定
土方施工方案中的地基基础参数确定随着城市化进程的加快，土方工程作为基础设施建设的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。
而在土方施工中，地基基础参数的确定是一个至关重要的环节。
本文将从土方施工方案中的地基基础参数确定的角度，探讨其重要性和影响因素。
一、地基基础参数的重要性地基基础参数是土方施工中的关键因素之一，它直接影响着土方工程的稳定性和安全性。
合理确定地基基础参数，能够保证土方工程的质量和效益，避免因地基不稳定而导致的工程事故和经济损失。
因此，地基基础参数的确定是土方施工中不可或缺的一环。
二、地基基础参数的确定方法1. 土壤勘察土壤勘察是确定地基基础参数的主要方法之一。
通过对工程所在地区的土壤进行采样和测试，可以获取土壤的物理力学性质、水分含量、压缩性、剪切强度等参数。
这些参数的准确测定可以为土方施工方案的制定提供重要依据。
2. 土壤力学试验土壤力学试验是确定地基基础参数的另一种常用方法。
通过对土壤样本进行压缩试验、剪切试验、抗拔试验等，可以获得土壤的力学性质参数，如内摩擦角、剪切模量、抗压强度等。
这些参数的测定可以为土方施工的合理设计和施工过程中的控制提供依据。
3. 现场观测和监测在土方施工过程中，通过现场观测和监测，可以对地基基础参数进行实时监测和评估。
例如，通过对土方工程的沉降、变形、裂缝等进行监测，可以判断地基的稳定性和变化趋势，及时采取相应的措施进行调整和改进。
三、地基基础参数的影响因素1. 土壤类型不同类型的土壤具有不同的物理力学性质和工程特性。
因此，土壤类型是确定地基基础参数的重要因素之一。
常见的土壤类型包括粘土、砂土、黏土、砾石等，它们的力学性质和变形特性存在着差异，需要根据实际情况进行合理判断和确定。
2. 土壤含水量土壤含水量是影响地基基础参数的重要因素之一。
土壤含水量的变化会导致土壤的体积变化和强度变化，从而影响地基的稳定性和承载力。
因此，在确定地基基础参数时，需要充分考虑土壤含水量的影响，并采取相应的措施进行调控。
土体加固后土体参数取值
土体加固后土体参数取值
摘要：
1.土体加固的概述
2.土体加固的目的和方法
3.土体加固后的参数取值
4.参数取值对土体加固的影响
5.结论
正文：
一、土体加固的概述
土体加固是指对软弱土体进行加强，以提高其强度和承载能力，防止土体在受力过程中发生变形或破坏。
土体加固在基坑工程中尤为重要，可以保证基坑开挖过程中土体的稳定性，避免发生坑壁坍塌等安全事故。
二、土体加固的目的和方法
土体加固的主要目的是增强加固范围土体强度，提高基坑内侧土体被动土压力，增强其抵抗变形的能力，满足开挖放坡稳定性。
常用的土体加固方法包括水泥土搅拌桩、注浆（包括高压旋喷注浆）、降水等方式。
三、土体加固后的参数取值
土体加固后的参数取值主要涉及加固体的宽度、深度和平面布置。
根据规定，加固体的宽度不宜小于基坑开挖深度的0.4 倍，并不宜小于4m；加固体的深度不宜小于3m；加固体的平面布置可采用墩式加固、裙边加固、抽条加固、满堂加固等形式。
四、参数取值对土体加固的影响
土体加固后的参数取值对加固效果具有重要影响。
例如，加固体的宽度和深度直接影响到加固范围的大小，如果宽度和深度不足，可能导致加固效果不佳，土体在受力过程中仍可能发生变形或破坏。
同样，加固体的平面布置也会影响到加固效果，不同的平面布置形式适用于不同的土体条件和工程需求。
五、结论
总之，土体加固是保证基坑工程安全的重要措施，合理的参数取值有助于提高加固效果。
土石方工程中的土壤力学及基坑支护
土石方工程中的土壤力学及基坑支护土壤力学是土木工程中涉及土壤行为和力学性质的重要学科，它在土石方工程中具有至关重要的作用。
土壤力学研究土壤在外力作用下的应变和变形规律，通过分析土壤的工程性能，为基坑的设计、开挖和支护提供科学依据。
本文将介绍土壤力学在土石方工程中的应用，并探讨基坑支护的相关技术。
一、土壤力学在土石方工程中的应用土壤力学在土石方工程中的应用主要包括土壤力学参数的测定和土壤力学分析。
1. 土壤力学参数的测定土壤力学参数是指描述土壤物理性质和力学性质的指标，包括土壤的密度、含水量、抗剪强度等。
测定土壤力学参数是进行土石方工程前期勘察和设计的重要工作。
常用的测定方法包括：（1）土壤密度的测定：通过取样、称重和体积测定等方法，确定土壤的干重、湿重和体积，计算出土壤的密度。
（2）含水量的测定：采用干燥法、重量测定法或速效含水量仪等方法，确定土壤中含水量的含量，从而评估土壤的工程性质和稳定性。
（3）抗剪强度的测定：通过直剪试验、三轴剪切试验等方法，测定土壤的抗剪强度参数，为土石方工程的设计提供依据。
2. 土壤力学分析土壤力学分析是利用土壤力学的基本理论和方法，研究土壤的力学性质和变形规律，以预测和分析土石方工程中的地表沉降、基坑开挖等问题。
常用的土壤力学分析方法包括：（1）弹性力学分析：根据胡克定律，研究土壤的弹性行为，以分析地表沉降和基坑开挖中的土壤变形。
（2）塑性力学分析：考虑土壤的塑性变形特性，通过塑性力学模型对土壤的稳定性和承载力进行研究和分析。
（3）孔隙水力学分析：研究土壤中的水分流动和应力传递规律，以预测和控制土石方工程中的水文问题。
二、基坑支护的相关技术基坑支护是指在土石方工程中，为了防止基坑周边土体的塌陷、边坡滑移和地下水的涌入，采取措施对基坑进行支撑和加固。
基坑支护的主要技术包括土壤钉墙、梁板桩墙、深层连续墙等。
1. 土壤钉墙土壤钉墙是采用拉力锚杆或钢筋混凝土钢筋等材料，通过在土体中钻孔埋设，形成横向拉力，防止基坑周围土体的塌陷。
土体参数变化对斜抛撑支护基坑的影响研究
土体参数变化对斜抛撑支护基坑的影响研究
左人宇;岳树桥;陆钊;翟东格
【期刊名称】《路基工程》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】对于斜抛撑这种较为新颖的基坑结构支护体系,通过研究斜抛撑的平面应变模型,分析土体参数的变化对基坑围护结构与土体受力的变形与受力,得到了不同弹性模量、黏聚力以及内摩擦角的影响程度.不同的土体参数对应实际工程中不同的地质条件与环境,因此土体参数的分析可以研究斜抛撑这种新型围护结构的适用范围.
【总页数】6页(P146-151)
【作者】左人宇;岳树桥;陆钊;翟东格
【作者单位】深圳市工勘岩土集团有限公司岩土工程设计所,广东深圳518026;深圳市前海开发投资有限公司,广东深圳518055;哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室,广东深圳518055;哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室,广东深圳518055
【正文语种】中文
【中图分类】TU46+3
【相关文献】
1.斜抛撑支护下的基坑变形特性及控制对策 [J], 王全胜
2.斜抛撑支护基坑变形的数值模拟研究 [J], 岳树桥;陆钊;翟东格
3.复杂环境下SMW工法桩与斜抛撑组合支护体系在深基坑工程中的应用 [J], 张小刚
4.复杂双排灌注桩斜抛撑深基坑支护结构设计 [J], 邵卿;张萍;杨世潮;苏朋
5.排桩+斜抛撑支护体系在深基坑中的应用 [J], 柳军
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析
考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析杨剑; 黎冰; 鲍安琪; 马文昊【期刊名称】《《水利水运工程学报》》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】6页(P85-90)【关键词】桩基础; 空间变异性; 随机场理论; 变异系数; 相关距离【作者】杨剑; 黎冰; 鲍安琪; 马文昊【作者单位】中交公路规划设计院有限公司上海分公司上海200072; 东南大学土木工程学院江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+1桩基础在岩土工程中应用非常广泛，设计时基本采用确定性方法[1-2]，而岩土体是自然界的产物，具有很强的空间变异性。
因此，研究土体性质的空间变异性对桩基础的影响很有必要。
考虑土体性质空间变异性对桩基础的影响，首先需要采用随机场理论模拟出土体参数变异性，然后再应用到桩基础的设计计算过程中。
常见的生成随机场方法有谱分解法[3]、K-L 级数展开法[4-5]、局部平均法[6-7]、中心点法[8]等。
Wu等[9]在已有谱分解法基础上，提出了基于相干函数矩阵特征正交分解法，这种方法的误差远小于其他谱表示法，且极大提升了计算效率，后续计算过程中将采用该方法。
考虑岩土体空间变异性的土工结构分析已有不少研究成果，包括边坡稳定性[10-12]、浅基础[13-14]和深基础[15-20]的承载性能等。
桩基础方面，刘润等[16]对渤海海域中海工结构物桩基础的稳定性进行了可靠度分析，指出在渤海海域中依据API 标准进行设计是安全可靠的。
赵春风等[17]结合随机场理论和误差传递原理研究了利用CPT确定桩基竖向抗压承载力的可靠度指标及其统计特性。
Haldar等[18]应用随机场理论对桩基础水平承载力进行了可靠度分析。
张子富等[19]对组合荷载作用下特高压输电线路杆塔桩基础的承载力进行了可靠度分析，指出可靠度指标随土力学参数指标变异系数增大而减小。
Teixeira等[20]应用一阶可靠度法和蒙特卡罗法(Monte Carlo)对竖向受荷桩的可靠度开展了敏感性分析,洪昌华等[21]对碎石桩复合地基承载力进行了可靠度分析。
混凝土内支撑尺寸效应对基坑支护的影响分析_潘骏
合 肥 工 业 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦＥＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－５０６０．２０１５．０４．０２０
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１５
综上可知，支 撑 刚 度 的 变 化 势 必 引 起 支 护 体 系位移与内力的变化。
本文为了更进一步了解混凝土支撑尺寸变化 对基坑支护体的 影 响，采 用 ２ 组 计 算 模 型 分 析 支 撑长度及刚度变 化 对 支 护 桩 位 移、弯 矩 和 剪 力 的 影响。
１ 基 坑 支 护 桩 位 移 与 内 力 计 算 原 理
本文对支护桩位 移、内 力 等 计 算 均 采 用 现 行 规 范
规 定 的 弹 性 支 点 法 ，并 结 合 增 量 法 进 行 。
２ 计 算 模 型
以南京河西地区某工程场地为例，该场地原为 老居民区和 菜 田 ，局 部 分 布 沟 塘 ，已 拆 迁 并 推 填 整 平，现为预留建设用地。地表局部砖瓦碎石堆积较 多，地形平坦。地面吴淞高程６．６０～８．４８ ｍ，场地 整 平 标 高 约 ７．５０ ｍ，与 现 地 表 大 致 持 平 ，场 地 属 长 江漫滩地貌单元，场地地下水分为 ２ 类：上部为 孔 隙 潜 水 ，赋 存 于 ① 层 杂 填 土 及 新 近 沉 积 的 ② 层 淤 泥 质粉质黏土中，为统一含水层。实测地下水初见水 位埋 深 为 １．１０～１．４０ ｍ，稳 定 水 位 埋 深 １．４０～ １．８０ｍ，该含水层①透水性较强，②透水性较弱，富 水性较差 ，主 要 受 大 气 降 水 影 响 ，水 位 呈 季 节 性 变 化，年升降变化 幅 度 约 １．００ ｍ。场 地 下 部 为 弱 承
基坑工程中的土体力学行为及其对施工的影响研究
基坑工程中的土体力学行为及其对施工的影响研究摘要：针对基坑工程中土体力学行为及其对施工的影响问题，文章通过分析土体力学参数和模型，揭示了土壤的力学特性，在此基础上，采用数值模拟方法模拟土体行为，分析了有限元分析、边界元法等在工程预测和优化中的应用，最后分析了施工阶段的土体力学行为影响支护结构设计和变形控制，优化和改进施工操作以确保基坑工程施工安全。
关键词：基坑工程；土体力学；数值模拟；施工控制引言基坑工程作为城市建设和地下工程的关键组成部分，对土体力学行为的研究至关重要。
土壤的复杂性和多变性使得在基坑工程中需要深入了解其力学行为，包括各种土体力学参数的特性、土体模型以及土体受力应变关系。
这些因素直接影响着工程的设计、施工和最终的安全性和稳定性。
数值模拟方法，如有限元分析、边界元法和离散元法，有助于准确预测和优化基坑工程。
在施工阶段，土体力学行为的理解对基坑支护结构设计、变形控制以及施工操作的改进至关重要，以确保工程的顺利进行和安全完成[1]。
因此，本文旨在探讨基坑工程中土体力学行为及其对施工的影响，以促进工程质量和安全性的提高。
1基坑工程中的土体力学行为1.1土体力学参数土体力学参数是描述土壤力学特性的关键因素，对于基坑工程的设计和施工至关重要。
这些参数包括但不限于弹性模量、泊松比、内摩擦角、剪切强度、压缩性、固结性等。
弹性模量是衡量土壤的刚度和变形特性的指标，泊松比则描述了土壤的侧向收缩性。
内摩擦角和剪切强度是土壤的抗剪切性能的关键参数，对于支护结构的设计至关重要。
此外，压缩性和固结性参数用于分析土壤在荷载作用下的压缩行为和时间依赖性。
这些参数的准确测定对于工程的安全性和稳定性至关重要，通常需要进行室内试验和野外测试以获取。
1.2土体力学模型和应力应变关系土体力学模型通常分为弹性模型和塑性模型。
弹性模型假设土壤在受力后会发生弹性回复，应力与应变呈线性关系。
这对于短期负载下的土壤行为描述较为准确，如基础承载能力分析。
基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性数值分析
基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性数值分析基坑工程是指在地下开挖的工程，属于土木工程中的一种特殊工程。
在基坑工程中，土与支护结构之间相互作用的研究对于基坑工程的安全和稳定性至关重要。
基坑工程中的边坡稳定性也是需要进行数值分析的重要内容。
本文将围绕基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性进行深入探讨，通过数值分析来研究其影响因素及解决方案。
一、土与支护结构相互作用在基坑工程中，土与支护结构之间的相互作用是非常复杂的。
支护结构作为地下开挖的主要保障措施，需要与周围土体产生相互作用，从而保证基坑的稳定性。
土与支护结构之间的相互作用包括土的变形特性、土体与支护结构的相互作用、土力学参数、支护结构的稳定性等多个方面。
1.土的变形特性土的变形特性是基坑工程中土与支护结构相互作用的重要内容。
土的变形特性受到土的类型、含水量、孔隙度等因素的影响，不同类型的土在受力作用下会产生不同的变形特性。
土体的变形特性对于支护结构的设计和施工具有重要影响，需要进行深入的研究和分析。
3.土力学参数土力学参数是影响土与支护结构相互作用的重要因素。
土体的力学参数包括土的内摩擦角、土的黏聚力、土的孔隙水压力等，这些参数对土体的变形和支护结构的稳定性具有重要影响。
通过对土体的力学参数进行合理分析和测定，可以有效地预测土体的变形和支护结构的稳定性，保证基坑工程的安全性。
4.支护结构的稳定性支护结构的稳定性是保证基坑工程安全的关键。
支护结构的稳定性受到土体的变形、土力学参数、支护结构的设计和施工质量等多个因素的影响。
只有保证支护结构的稳定性，才能有效地保证基坑工程的安全和稳定。
支护结构的稳定性需要进行深入研究和分析，以保证基坑工程的安全性。
二、边坡稳定性数值分析在基坑工程中，边坡稳定性是需要进行数值分析的重要内容。
地下开挖会对周围土体产生影响，从而导致边坡的稳定性问题。
进行边坡稳定性数值分析，可以有效地预测边坡的稳定性问题，制定相应的安全措施，保证基坑工程的安全性。
深基坑支护桩与土相互作用
深基坑支护桩与土相互作用摘要:本文论述深基坑支护体系计算中考虑桩土共同作用原理,提供了经过监测与验证的主要结论.关键词:深基坑预应力锚杆排桩非线性共同作用变形协调;1前言目前土抗力法中弹性地基反力法是综合效果最好的，应用日益广泛。
土抗办法中入土桩的挠曲线微分方程为式中:EI为桩身抗弯刚度（KN/m2）P为作用在单位桩长上的力；y为桩身水平变位(m）Z为从地面向下算起的深度(m). 式(1)中，对土压力p作不同的假设就有不同的计算理论，例如，大家所熟知的“m”法假设p＝mzy，而“c”法假设p = cz1／2Y，张有令法假设p=ky等等。
根据Winkler假定，k是与面积有关的，很难在不同的深度上进行不同面积的侧向压板试验来求k。
2计算模型的建立对于深基坑预应力锚杆排桩的计算，本文按照Zemochkin的集中反力方法，但这单用的是一个弹簧，该弹簧的系数不是垫层系数k而是刚性系数K=p/y（Ｐ为集中力;Y为位移)。
因此，不同的土层用不同的K代替，而K是由习惯的土力学的方法求变形模量E，而得到的。
长度L具有弯曲刚度Ei的桩，其承受的土压力可分成n个集中力代替，而集中力是作用于具有刚性系数K的弹簧上，弹簧支承于刚体上。
同样，锚杆也用弹簧代替，刚性系数记为Kt其计算简图如图1所示。
本文提出土的p -y曲线p=ky，将其代入式(1),用有限差分求解桩身内力和位移.3刚性系数的确定3.1土弹簧刚度系数K的确定。
一个土压力弹簧的集中力为p，则分布于圆弧单位面积上的压力为q。
设q=p/bd ,用矩形面积bxd代替圆弧面积。
由弹性力学Boussinesq解可得到位移Y。
设d <b，有式中:E0、VS分别为土的变形模量及泊松比;。
为W与b/d有关的形状系数。
当b/d =1.0时，W= 0.88 ;当b/d=1.5时，W=1.08;当b/d=2.0时，W=1.22b为长边。
若L/n小于直径d，则式(2)中应以d代替b，而W应由d/b之比来决定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
73
图 5 不同内摩擦角 <引起桩体侧向位移变化
内摩擦角 <值的变化对主动土压力改变不明 显 ,只是在 <值较低的时候略高于正常情况。这种 变化趋势和 <值较低时的支撑轴力变化趋势相一 致 。可以认为其对基坑的开挖性状影响不大 。
31容重 γ变化对基坑开挖性状的影响 土体容重 γ变化导致的基坑性状变化趋势明 显 ,但幅度很小 。基坑内部土体隆起量随着 γ增 大有增加的趋势 (如图 6) 。桩体侧向位移随着 γ 增加而逐渐减小 ,桩顶 、桩底 、桩身部位变化均匀 且明显 ,但变化幅度不大 。总体来看 ,土性参数中 的容重 γ的变化对支护桩体的变形影响很小 。
摘 要 :由于“土拱效应 ”的存在 ,单支撑基坑开挖过程中的基坑变形性状 、土压力分布及支护结构的变 形 、内力等在很大程度上取决于支撑施加时机 。单支撑施加时机的选择受到现场土性参数的影响较大 。利 用有限元数值模拟方法 ,针对主要土性参数 c、<、γ单一变化下的基坑开挖性状 ,进行了详细的计算 、分析和 总结 ,得出相对优化 、合理的单支撑施加时机 。 关键词 :时机 ;“土拱效应 ”;基坑开挖 ;单支撑 ;有限元 ;土性参数 中图分类号 : TU75317 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 - 4207 (2005) 06 - 0071 - 04
超过 32°时桩身最大位移只有 2. 1cm;由图 5还可
以得到桩底最大位移值随着 < 的增大有减小的
趋势 。这些都说明内摩擦角 < 变化对桩体侧向
变形影响较大 。当 <超过 32°以上时则可以认为
对其影响不大 。
图 6 γ不同时引起基坑内部土体隆起值
但是 ,支撑轴力的变化趋势却与基坑最大隆 起的变化趋势相反 ,同支护桩体的侧向变形趋势 保持相一致 ,即支撑轴力随着 γ值增大有减小的 趋势 ,其变化率呈现非常明显的线性反比关系 , 如图 7、图 8。
在计算的开始输入支撑结点号码 、支撑刚度 、
预加轴力信息等 ,支撑安装之前程序中 ,单元网 格 、位移场 、应力场已由前面的第一次开挖后计算
得出 ,在此基础上 ,找到支撑结点 A 所在结点对
应的自由度序号 ,施加支撑预加轴力 ,计算过程中
A 点坐标为支撑安装时该点的坐标 , O 点坐标不 变 ,以此作为一级荷载进行计算 。支撑刚度的施 加在下一级开挖进行之前 ,找到支撑结点 A 对应
来的整体编号逐渐缩小即可 。
( 3 )内支撑及预加轴力荷载模拟 采用两端铰接的一维杆单元来模拟支撑 。单
元劲度矩阵由材料力学推求为 :
[ ke
]
=
E ·A l·B
1 -1
-1 1
(3 - 3)
式中 : E———内支撑材料的弹性模量 ; A ———内支撑的横截面积 ; L ———内支撑的有效长度 ; B ———内支撑的水平间距 。
江 苏 广 播 电 视 大 学 学 报 J o u rna l o f J ia ng su R a d io & Te le vis io n U n ive rs ity 2005. 6 Vo .l 16
71
土性参数对基坑单支撑施加时机影响的数值研究
侯新宇
江苏广播电视大学 ,江苏 南京 210036
一 、引言
目前 ,多层地下室逐渐涌现 ,多种类型地下空 间的开发和利用逐渐受到人们重视 。由于基坑工 程多是临时性工程 ,工程质量受工程地质勘察 、水 文地质条件 、场地环境 、支护设计方案 、计算参数 选取以及施工操作等方面影响 ,容易引发多种工 程事故 ,且工程造价较高 ,所以工程质量备受关 注 。其中 ,支护结构的变形及稳定性对工程的安 全影响最直接 。在广泛应用的单支撑支护结构体 系中 ,由于“土拱效应 ”的存在 ,使得支护结构上 的土压力与变形的相互影响体现得更为显著 。
接触面的真实模拟 ;内支撑和锚杆的作用影响 ;支
护结构形式的变化和土质差异对土压力的影响等
特性 。因此 ,它具有其他方法无法比拟的优点 。
本方法 采 用 邓 肯 —张 双 曲 线 模 型 与 Mohr2
Coulomb破坏准则 ,平面比奥固结理论 ,土与支护
结构间采用 Goodman无厚度单元 ,开挖土体等效
响和制约 ,如何在基坑支护结构设计中根据现场 土体特性选取合适的“单支撑施加时机 ”显得尤 为重要 。
三 、有限元数值模拟基坑开挖
应用有限元方法分析基坑工程 ,能较好地模
拟土体的非线性关系 ,即合理的应力 —应变关系 ;
固结与渗流对结构内力和土压力的影响 (水土分
算与水土合算的差异 ) ;土与结构的相互作用 ,即
二 、基坑单支撑施加时机的重要性
单支撑支 护 形 式 的 基 坑 与 其 他 支 护 形 式 比 较 ,受力显得更为简洁 、合理 ,设计相对简单 ,施工 更为方便 ,经济性更好 。该种形式常常用于开挖 深度在 5～12米的基坑 ,在当前的基坑工程中应 用非常广泛 。
单支撑基坑挡土结构和支撑体系在土压力的 作用下变形 ,而这种变形又影响到土压力的大小 和分布 ,基坑土压力大小和支护结构变形是相互 制约和相互关联的 。因此 ,实际工程中各种工况 引起的土压力变化和支护结构位移之间的关系一 直是工程设计人员关注的问题 。而单支撑基坑工 程中的“支撑施加时机 ”,因其变化可以直接导致 基坑开挖性状的改变 ,工程中受到多种因素的影
荷载模拟采用修正的 M ana法 ,“凝聚 ”法消除单
元中心点未知量 ,内支撑及预加轴力荷载采用增
加结点刚度的方法进行模拟基坑开挖 。
11平面比奥固结有限元方程
比奥固结方程的有限元形式 :
平衡方程
K K′δ R K′T K β = S
(3 - 1)
采用中点增量法求解 。
21开挖过程荷载的模拟
(1)开挖土体等效荷载采用“修正 Mana法 ”模
的结点自由度序号 ,施加支撑附加刚度到整体刚
度矩阵 ,同时施加开挖荷载进行计算 。得出支撑
施加后产生的新的单元网格 、位移场 、应力场等 。
四 、土性参数对单支撑施加时机的影 响研究
单支撑支护结构基坑的变形性状和土压力特 性的影响因素很多 。从计算角度来看 ,大体上可 以归结为支护结构设计参数取值的影响 ,以及土
收稿日期 : 2005 - 11 - 19 作者简介 :侯新宇 (1975 - ) ,男 ,吉林农安人 ,江苏广播电视大学建筑工程学院讲师 ,工学硕士 。
© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
江 苏 广 播 电 视 大 学 学 报 2005. 6
这和桩体侧向位移的变化趋势相一致 ,即无黏性 土情况下支撑轴力最大 ,随着 c值增大支撑轴力 逐渐减小 (如图 4) 。
c的变 化 引 起 基 坑 各 项 变 形 指 标 的 变 化 情 况 ,符合传统的土压力结论 。就土压力而言 ,主动 侧土压力随着 c值增大有减小的趋势 ,而被动侧 土压力随着 c值增大有增大的趋势 。这与由 Ran2 k ine土压力理论中计算的主动和被动土压力分布 相一致 ,见下式 :
侯新宇 :土性参数对基坑单支撑施加时机影响的数值研究
性参数取值的影响两方面 。选择合理的支护结构 设计参数可以较好地优化基坑设计 。但在实际工 程中 ,开挖中的基坑性状及支护结构内力等的变 化情况受到土性参数粘聚系数 c、内摩擦角 <、变 形模量 E、泊松比以及容重 γ等的影响 。土性参 数对基坑影响的定性 、定量变化规律如何 ,以及如 何根据这样的变化规律在一定的现场条件下 ,寻 找更合理的“单支撑施加时机 ”,这在实际工程中 非常重要 。针对开挖深度为 6～10米 ,支撑位置 距桩顶 1 /4开挖深度的单支撑基坑 ,分别对 3 次 开挖卸载情况下以土性参数 c、<、γ作为单一变 化量进行数值模拟计算 ,分析开挖过程中单支撑 基坑的受力及变形性状 ,讨论并寻求相对合理的 单支撑施加时机 。
的 pa 减小 ,被动土压力 pp 增大 。这也是导致在 c 变化情况下基坑的各项变形指标变化的根本原因 。
21内摩擦角 <变化对基坑开挖性状的影响
土体内摩擦角 < 的变化引起的桩体位移变
化非常明显 (如图 5 ) 。计算得出 : < 的增大使桩
顶位移值及桩身最大位移值有明显减小的趋势 ,
< 等于 18°时桩身最大位移达 2. 6cm ,而 <增加到
11粘聚系数 c变化对基坑开挖性状的影响 桩后土体最大沉降范围受 c值影响较大 ,随 c 值增大而减小 ,最大桩顶位移值和最大桩身位移 值随 c值增大有减小的趋势 (如图 1) 。桩体侧向
图 1 c值对桩后土体及桩身的影响
水平位移随 c值增大而减小 ,在 cБайду номын сангаас较低时水平 位移变化率较大 ,位移增幅快 。而桩底最终位移 值则受 c值影响变化不大 (如图 2) 。基坑土体变 形量随着 c值增大有减小的趋势 (如图 3) 。
( 2 )被挖除单元和结点的处理
笔者对常用的“删除单元法 ”做如下处理 :对
整体单元编号进行调整 。未被挖除的单元和结点
先进行编号 ,之后对分级挖除的单元和结点进行
反向编号 ,这样形成最初的单元和结点整体编号 ,
在以后分级开挖过程中 ,只需对被挖除单元进行
标记 ,从整体编号中去掉被开挖的单元编号 ,而未 被去掉的单元仍保持原来的编排顺序 。这样 ,每 次开挖都不需要对单元进行重新编号 ,只需把原
图 7 最大支撑轴力变化率
© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.