静止土压力系数探究

静止土压力系数是岩土工程领域中一个至关重要的参数,是确定水平场地的应力状态和计算静止土压力的基础。但目前对静止土压力系数的研究还不够。对自然堆积而成处于临界状态的砂堆内应力状态进行分析,推导出自然固结土的静止土压力系数的理论表达式,并与砂性土静止土压力系数表达式k0=0.95-sin和黏性土静止土压力系数表达式k0=1-sin进行对比,结果表明,推导的静止土压力公式与砂性土常用表达式非常吻合,与黏性土常用表达式存在一定偏差。文中给出的静止土压力系数公式和推导,较为科学合理地阐述了常用静止土压力系数的由来,有效弥补了当前这块研究的空白,为静止土压力系数的室内、现场试验和经验公式的推导提供了理论支撑,起到了一定的推进作用。

加筋土挡墙土压力及土压力系数分布规律研究

通过对加筋土挡墙大型模型试验土压力测试分析,提出加筋土挡墙的土压力系数应区分为填土自重土压力系数和超载土压力系数。自重土压力系数在墙顶为主动土压力系数,至墙底为静止土压力系数,其间按直线规律变化;超载土压力系数随超载的大小而变化,按从小到大的顺序分别取值Ka,2Ka,2.5Ka和3Ka,它们沿墙高均近似取为常数。土压力系数与土压力数值大小的变化规律相一致。

确定无粘性土静止土压力系数的一个理论公式

在满足一般力学原理和临界状态土力学理论的基础上 ,本文将亚塑性理论与临界状态土力学相结合 ,推出了一个计算无粘性土静止土压力系数的理论公式 .该公式形式简单 ,仅与土的有效内摩擦角有关 ,其计算结果与常见的多个经验公式的计算结果只有微小的差别 .文中讨论结果表明 。

原状饱和黏土静止土压力系数试验研究

利用先进三轴仪进行港珠澳大桥岛隧工程原状土K0固结试验,研究不同加、卸载路径下土体静止土压力系数K0变化,分析常用经验公式及规范推荐值所估计静止土压力系数的适用性,并给出基于本次试验结果的预测公式。结果表明:港珠澳沉管隧道底面处的黏土层K0基本为一定值,为0.47;粉质黏土层K0与其先期固结压力成正比,在0.30~0.45范围内,均低于规范和手册对同类土的推荐值;除土性自身的原因外,原状样的胶结作用也会使其K0降低。结构性较强的原状土,在取土后再加载的过程中,K0会先降低至低于其正常固结值,再回升并逐渐稳定。原状黏性土正常固结和超固结时,均可利用前人给出的经验公式对K0进行估计,其中内摩擦角宜为土体正常固结时的有效峰值内摩擦角。

原状黄土增湿过程中的静止土压力系数变化规律试验研究

目前得到的湿陷性黄土静止土压力系数K_0,无法反映应力和含水两个因素的影响。本文开展了原状黄土增湿过程中K_0变化规律的试验研究,得到了力水耦合作用下K_0的计算方法。首先引入"增湿水平"这一概念描述土体的含水状态;开展竖向压力作用下的侧限分级浸水试验,分别研究增湿水平、基质吸力、竖向应变与K_0的相关关系;开展黄土湿陷的离心模型试验,验证室内试验结论的有效性。试验结果表明:"增湿水平"物理意义明确,能够反映土体的含水率初始情况和增湿过程;原状黄土K_0随着增湿水平的增大而线性增加,增加速率取决于竖向压力的大小,竖向压力越大增加速率越慢;增湿过程中K_0随着吸力的减小而线性增加,竖向压力越大K_0增加的速率越慢,与增湿水平对K_0的影响规律相似;不同竖向压力下增湿过程中的竖向应变与静止土压力系数K_0试验点分布在一个较窄的范围内,可以采用同一双曲线描述,且不同压力作用与浸水作用的先后次序对曲线影响较小。基于上述新疆伊犁黄土试验规律,建立以增湿水平和竖向压力为自变量的K_0的表达式,以及以竖向应变为自变量的K_0的表达式。

应用SCPTu确定静止土压力系数的试验研究

静止土压力系数(K0)的确定是地铁深基坑工程设计分析中的重要问题。采用三种原位测试手段:地震波孔压静力触探(SCPTu)、扁铲侧胀(DMT)和预钻式旁压试验(PMT),在苏州地铁1号线选择典型场地进行了试验,并采取高精度土样进行了室内试验,进而对各种K0确定方法进行了评价比较。试验结果表明,由于严重的钻进孔壁扰动等原因,PMT试验得到的K0值与室内实验值及设计值严重不符;基于DMT的K0确定方法,其精度取决于经验公式的来源,国外的经验公式大大高估了K0,而国内基于苏州试验样本的经验公式与室内试验值比较一致,但一定程度上低估了K0值;以设计使用值作为参考,基于SCPTu的Mayne(2001)方法和Mayne&Kulhawy(1982)方法预测的K0值是合理的,可用作初步设计值;K0值变化的影响因素、原位测试技术优缺点的比较等还说明现存经验方法需要根据场地特点进行校正及发展。

超固结软黏土的静止土压力系数与不排水抗剪强度

通过应力路径三轴试验对不同超固结比下饱和软黏土的K_0系数及K_0超固结软土的抗剪强度进行了研究,提出了超固结软土的K_0系数计算公式,基于各向异性屈服准则推导了K_0超固结软黏土的不排水抗剪强度,并与试验结果对比证明了计算公式的有效性。分析表明,常用的Mayne-Kulhawy K_0系数计算公式过高地估算较大超固结比OCR时的K_0系数,同时所提出的K_0超固结软黏土不排水抗剪强度公式通过考虑土体K_0系数随OCR的变化,避免了假设以有效上覆压力表示的回弹线斜率为常数所存在的问题。通过与试验结果对比表明,该公式能较好地预测K_0超固结土体的不排水抗剪强度。

极限平衡法计算土压力系数的新途径

对传统的极限平衡条分法进行改进，提出计算无超载情况下无粘性土的土压力系数的一种新途径。针对这种问题的特殊性，将主体划分成三角形条块体系；引入斜条块间推力倾角函数；根据最优性原理，迅速准确地确定最危险的滑裂面；从而得到最大的主动土压力系数或最小的被动土压力系数，并且保证破坏土体的力与力矩的平衡。本文方法避免了严格塑性力学解法的繁琐，同时很大程度上克服了其它近似方法的不精确性等缺点，可用于一般工程设计。

用应力矢量本构模型确定无粘性土的静止土压力系数

利用将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应和应力比矢量作用效应叠加而建立的应力矢量本构模型 ,推出了无粘性土静止土压力系数的三个计算公式。

宁波地区浅层土静止土压力系数K_0的确定方法

静止土压力系数K_0作为岩土工程设计的一个基本参数,其测定是土工试验的重要内容。由于土质的差异,无法提供统一的K_0值,各地需通过试验或地区经验来确定。本文结合轨道交通1、2、3号线岩土工程勘察,开展宁波地区浅层土的静止土压力系数K_0研究。以室内三轴试验测定的K_0为参考,结合扁铲侧胀试验数据提出了适用于宁波地区的K_0计算经验公式,并给出了各土层K_0取值范围及建议值,可为宁波地区岩土工程设计提供技术支持。

静止土压力系数研究

静止土压力系数是岩土工程中一个非常重要的参数。探讨了静止土压力系数与土体物理力学指标关系、分析了现有静止土压力系数的确定方法和影响准确确定静止土压力系数的一些因素 。

考虑体积质量变化时非饱和土的土压力系数

利用非饱和土的双应力状态变量表示方法,各向同性和线弹性非饱和土的本构方程以及饱和度与基质吸力之间的关系,建立了非饱和土在考虑基质吸力和体积质量沿深度变化时的静止﹑主动和被动土压力系数表达式。通过数值积分求出了考虑不同因素作用时的三种土压力系数,并得到以下一些结论:非饱和土的土压力系数不仅与相应的饱和土参数有关,还与深度和基质吸力的分布有关;压力系数在较浅处一般较小,随深度的增加而增大,且三种系数均有在一定深度范围内为零即在地面产生裂缝的可能,主动情况下裂缝深度最大;基质吸力沿深度线性减小时的土压力系数最接近饱和时的土压力系数,且基质吸力减小的越快,两种压力系数越接近。

盾构管片设计中静止土压力系数选取的探讨

研究目的:静止土压力系数是盾构隧道管片结构设计的重要参数之一。在饱和软土地区进行盾构管片配筋设计时,由于地勘资料提供的静止土压力系数较小,有时会出现配筋量过大甚至难以配筋的情况。本文通过现场实测和室内试验开展对静止土压力系数的研究,为饱和软土地区盾构管片设计中静止土压力系数选取提供参考。研究结论:(1)室内试验测定静止土压力系数时,对于粉质黏土,初期侧压力系数较大,随加载时间的增加,侧压力系数逐渐减小并趋于稳定;而对砂性土,侧压力系数随加载时间变化不大;(2)现场实测静止土压力系数明显大于室内试验所测静止土压力系数固结稳定后的值,更接近于室内静止土压力系数初始值;(3)由于土体的卸荷作用,盾构施工后的静止土压力系数会有所增大;(4)水土合算法与水土分算法计算侧压力时应采用不同的侧向压力系数,建议该工程地区黏性土静止土压力系数水土分算时取0.5,水土合算时取0.7;砂性土采用分算法,依据地勘资料取其侧压力系数;(5)本研究成果可应用于盾构管片结构设计中静止土压力系数的选取。

粘性土被动土压力系数计算方法探讨

粘性土的被动土压力系数是基坑支护设计中倍受岩土工程师关注的问题。作者先后总结出三种计算被动土压力系数的方法。为讨论不同计算方法对四类土的适用性 ,选用计算土层厚度为 8m来计算每种土的被动土压力强度 ,其结果是对于软土而言三种方法计算的结果较相近 ,因而用任意一种方法都可以 ;对湿陷性黄土用等值内摩角法更有利于发挥土的强度 ;而对于超固结土趋于用库仑法 ;对于正常固结土来说用朗肯法更恰当。

关于“有限填土静止土压力系数计算方法研究”的讨论

贵刊2012年第7期刊登了题为“有限填土静止土压力系数计算方法研究川”的文章（以下称之为“原文”）。原文考虑了有限填土条件下对静止土压力系数的影响，这一研究内容既新颖也有很强的工程应用价值。不过，原文所给出的观点及研者探讨。

深厚表土静止土压力系数变化规律试验研究

深部土静止土压力的计算与预测是煤矿深井建设设计与施工中的理论与技术难题之一。深部原状土重塑后的高压静止土压力系数的实验研究与分析表明,深厚表土静止土压力系数与浅表土的静止土压力系数有较大差异,深井建设设计与施工技术中应考虑这种土压力的特殊性,以避免可能的工程事故及人财物的重大损失。

有限填土静止土压力系数计算方法研究

基于已激发内摩擦角概念,通过莫尔圆分析得到粗粒有限填土静止土压力系数K 0的计算方法,并与Jaky半无限土体静止土压力系数K 0J和有限填土主动土压力系数K a进行了对比。结果表明,当填土与基岩之间的摩擦角r等于填土内摩擦角φ时,K 0接近或小于K 0J。当δr小于φ时,K 0不仅与φ和基岩坡面倾角有关,而且与δr的大小有关,K 0可能大于也可能小于K 0J。K 0和K a均随基岩坡面倾角的增加而减小,且保持基岩坡面粗糙或分台阶开挖是减小有限填土静止土压力的有效措施。给出了有限填土静止土压力计算图。

卸荷土体的静止土压力系数

依据卸荷土体K0状态σh～σv试验，本文研究了加、卸荷土体的静止土压力系数K0的差别，目的在于强调卸荷土体K0的非常数性，提醒人们选择K0，必须分清应力状态．

超固结比对静止土压力系数的影响

通过试验证实静止土压力系数随超固结比(OCR)的增大而增大的规律。当超固结比(OCR)超过2.5时,静止土压力系数与超固结比为非线性关系,可用指数函数来近似表示。对于目前的采用土压力理论计算作用于挡土结构物的侧向土压力,应考虑上述超固结比的影响,避免挡土结构物设计的不合理。

卸荷粘性土体的静止土压力系数

本文针对基坑开挖卸荷的问题 ,就卸荷土体的静止土压力系数、超固体土体的静止土压力系数以及正常固体土体的静止土压力系数三者之间的关系问题 ,进行了试验研究 。