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《河海大学》 2001年
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基坑侧向卸荷应力路径及挡墙侧向变形研究

葛卫春  
【摘要】: 随着我国改革开放的进一步发展,城市地下空间的开发已成为一个新的热点,这些地下空间开发有很多是与基坑明挖相联系的。在拥挤的城市里,基坑开挖设计已逐步由强度控制转向变形控制。对于基坑变形本文做了以下几方面的工作。 1.利用应力式三轴仪对基坑开挖过程中围护结构后侧土体变形影响较大的因素:土体的应力路径进行了试验模拟,试验是在等主应力比固结后侧向卸荷而轴压不变的排水情况下进行的。通过对试验结果的分析得到:1)任一时刻土体的切线弹性模量公式;2)卸载情况下尽管存在排水通道,但试样仍基本上表现为不排水的性状,按广义虎克定律得到的泊松比ν在0.5附近;3)卸荷应力路径对土体的强度参数影响不大。然后将以上参数与常规试验的结果进行了对比。 2.有针对性地对粘性土中的内支撑挡墙的侧向变形进行了研究。为了计算挡墙的侧向变形,本文引用一个有限元程序计算得出的图表结果。这些结果考虑到了以下主要因素:挡墙刚度、支撑刚度、基坑的开挖宽度、土体的变形模量、坑底以下硬土层的位置、给支撑施加的预压力的大小、抗隆起安全系数等。结合工程实践(在基坑开挖不是太快的情况)分析并提出了一些公式:1)各参数对挡墙变形影响的效应公式;2)基坑在正常开挖情况下的挡墙最大侧向变形的计算公式;3)由变形控制所确定的内支撑挡墙与支撑自身的刚度优化公式;4)加固土体的强度控制公式。然后以实例表明了利用该式预测的挡墙最大侧向变形值可以满足工程的需要。最后指出这些公式相对于直接利用有限元程序计算有如下的优点:涉及参数少且易确定、实用性强,而且计算方法易掌握,但是并不能准确预测出墙体的整体变形性状与最大变形值的位置。 3.将上面的变形计算公式做了推广,提出了锚撑挡墙最大侧向位移的预测公式(锚杆锚固不可移动的土层或岩石中),工程实例表明,利用该式预测的变形值可以满足工程的需要。
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU470.3

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