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基于高灵敏度土场地某深基坑支护研究

彭海军  
【摘要】:土的灵敏度,是指原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值,工程上常用灵敏度St来衡量土体结构性对强度的影响。即:St=Qu/Qt(原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值)。根据灵敏度可以将粘性土分为低灵敏度(1St≤2)、中灵敏度(2St≤4)、高灵敏度(St4)。土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低就越明显。高灵敏度粘性土含水量大,孔隙比大,对扰动、施加荷载、浸水等外界条件的变化反应十分敏感。例如,某些粉质粘土场地内在桩基进行施工过程中,桩间土在搅拌、振动作用下扰动剧烈使其承载力下降明显,一些基坑在开挖过程中需要利用锚杆或者锚索进行锚固,在用锚杆钻机打孔时钻机震动对钻孔周围土体扰动明显以致支护结构失稳最后坍塌,许多基坑产生了支护桩位移、坑底隆起、基坑大变形等各种病害,甚至发生事故。这些病害现象的产生实质上与土体的灵敏度有关。山西省太原市小店地区的工程地质条件较差,属于典型的高灵敏度粘性土场地。一些粉质粘土场地在桩基施工过程中,桩间土由于搅拌、震动而长生剧烈扰动使其承载力大幅度降低产生塌陷出现坑洼,一些基坑在开挖过程中通过锚杆、锚索进行锚固,锚杆、锚索数量较多,横向间距比较小的基坑反倒比周围锚杆、锚索横向间距比较大的基坑不牢靠,出现了坍塌现象,还有很多基坑在施工中或施工后出现了坑底隆起、支护桩位移、基坑大变形等各种病害现象。通过长期研究与观察,太原小店这些病害现象的产生正是由于高灵敏度土的原因。本文依据山西某创新城地质勘查和基坑支护,以及结合大量的室内土工试验分析,运用软件模拟基坑稳定性,对高灵敏度土的颗粒成分、土体特征、及其针对性的支护方案的风险系数进行了模拟。主要工作及成果如下:1.通过现场采集土样,及时进行颗粒分析,直剪,液塑限等土工试验,对高灵敏度土的微观性质有了深刻的了解。2.通过分析基坑支护方案的工程特点,及其软件模拟,了解到施工方案的安全性和可行性。3.通过查阅文献,反复试验,提出一些针对高灵敏度土的基坑支护方案。


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