基底完全粗糙时太沙基地基承载力系数的解析解

当前普遍采用的太沙基极限承载力公式中并未给出承载力系数Nγ的解析形式,而且Nc的表达方式在不同资料中不统一。针对以上情况,根据地基土的极限平衡原理,研究得出了条形基础底面完全粗糙条件下太沙基极限承载力系数Nγ′、Nc′的解析解。然后计算得出太沙基极限承载力系数的曲线以供查用。以上成果可为太沙基地基极限承载力公式的应用及研究工作提供参考。

太沙基地基极限承载力系数的进一步讨论

地基极限承载力是土力学的经典问题,具有广泛影响力并得到普遍应用。当前普遍采用的太沙基地基极限承载力公式并未提供地基承载力系数N_(γ)的解析解,且前人提出的经验公式差别较大,依据不明,难以统一。根据极限平衡原理求出太沙基地基承载力系数N_(γ)、N_(q)和N_(c)在一般情况下的解析解,验证了所求N_(q)和N_(c)的正确性,扩大了Prandtl-Reissner公式对于N_(q)和N_(c)关系结论的适用范围,并进一步验证了所求N_(γ)在理论上的正确性。该研究成果可为地基极限承载力的基础理论学习和研究提供有益参考。

重组竹格栅式条形基础承载力计算方法研究

重组竹作为一种新兴的绿色建筑材料,以其绿色环保、轻质高强、耐腐蚀和易加工装配等优点成为广大学者的研究重点,以重组竹作为结构承重构件的项目不断落地.针对村镇建筑低荷载和低层数的特点,提出一种以重组竹为材料,适用于上部结构形式为竹木结构的格栅式条形基础,并对其开展结构选型和优化设计.开展了砂土地基中基础底面开孔率为0和24%的格栅式条形基础的土工离心机模型试验,揭示了基础底面开孔对地基极限承载力、基底压力和土体附加应力的影响规律.试验结果表明,基础底面开孔对极限承载力和基底压力的分布影响显著,但对土体附加应力的分布无明显影响.通过有限元计算方法模拟了砂土中格栅式条形基础的竖向承载特性,并且有限元计算得到的荷载-位移曲线和基底压力分布规律与离心机模型试验值结果吻合良好,证明了有限元方法的正确性.采用经验证的有限元方法对不同开孔率下格栅式条形基础的承载性能进行了系统研究,计算得到了不同密实度砂土地基中不同开孔率的格栅式条形基础的地基极限承载力,并与太沙基极限承载力计算结果进行了对比,引入开孔率概念,得到考虑开孔影响的格栅式条形基础的地基极限承载力计算方法.

不均匀地层地铁隧道拱顶荷载计算方法研究

对于断面内地层起伏的盾构隧道,其地层参数差异较大且地层分界线起伏变化,而计算参数的选取将影响荷载的计算精度。文章在经典太沙基松弛土压力公式的基础上,对起伏地层盾构隧道拱顶荷载的计算方法进行研究,分别推导了隧道断面内水平地层和倾斜地层拱顶荷载计算的修正方法。对于水平地层分界线情况,通过分析断面内上部地层所占比例,给出了滑移面宽度取值方法;对于倾斜地层分界线情况,在水平地层分界线情况的基础上,分别对隧道左右侧滑移面宽度进行分析并给了出取值方法。通过对某直径为6 m的起伏地层盾构隧道的侧向土压力进行现场测试,并与经典理论公式进行对比,其结果表明:修正公式计算结果与实测值吻合较好,验证了修正公式的适用性。文章提出的计算方法可为城市盾构隧道工程提供参考。

埋深范围土体强度对地基承载力的贡献研究

常用的地基极限承载力计算公式将建筑物埋深范围的土体作为边载考虑,不考虑地基基础底部以上两侧土体的抗剪强度对地基承载力的贡献,这对于地基设计来说增加了安全储备,并无不妥。而有限元分析方法则可考虑埋深范围土体的强度对承载力的影响。本文通过将有限元法计算的地基极限承载力与太沙基公式计算的极限承载力相对比,探讨了埋深范围土体的抗剪强度对地基极限承载力的贡献幅度。

砂性土中盾构隧道施工产生的影响范围研究

通过工程实例,利用有限元分析软件plaxis对盾构隧道施工时引起的地层扰动进行了分析,并针对不同埋深下盾构隧道施工引起的地表沉降进行了计算,得出了盾构隧道施工的影响范围,从而引导优化设计。

基础宽度对地基承载力影响的数值分析

利用数值方法对传统的地基极限承载力的计算公式进行了验证,结果表明传统的理论公式中基础宽度对极限承载力的贡献是正确的。通过数值计算结果,针对目前地基规范中地基承载力特征值限定基础宽度的贡献,研究了地基承载力的合理确定方法,认为地基的承载力应根据实际基础的沉降和地基承载力的安全系数来确定更科学合理。基础宽度对地基承载力的影响已在沉降和承载力安全系数上得到反映,从而计算时不必限定基础宽度,由此可以获得更合理的地基承载力值。

土工合成材料加筋垫层处理软基承载力探讨

介绍了土工合成材料加筋垫层对侧向变形的约束、隔离、减载、应力扩散等加固作用机理,并根据其作用机理和软基特性对改进的太沙基承载力公式进行了修正,提出了加筋垫层处理软基的承载力修正公式,通过工程实例分析认为,其具有较好的实用价值,对加筋垫层作用机理认识和设计计算有一定的参考价值.

城市海底管廊顶进法施工时荷载计算方法研究

选取合适的围岩荷载计算方法对于验算隧道结构及施工安全性至关重要。文章依托翔安新机场片区海底综合管廊建设项目,选取全覆土重理论、太沙基公式、普氏理论和比尔鲍曼公式这四种围岩压力计算方法进行截面土压力计算,计算结果和实测值进行对比。研究结果表明:各种围岩压力计算值与土压实测值之间均存在一定差距。采用全覆土理论计算的垂直土压其数值与其他围压计算方法及实测值差异较为明显(1.5~2.5倍);对于比尔鲍曼公式而言,其围岩压力计算值相较于普氏、太沙基及实测值也较为偏大(约为1.5倍),普氏理论和太沙基公式所计算的围岩压力数值与实测值之间较为接近,对于地处深埋条件下的隧道围岩压力计算均可采纳。太沙基公式由于其自身计算原理,使其对于处在浅埋至深埋一定范围内的隧道围岩压力计算均能适合。综合考虑,太沙基公式最适合城市海底管廊隧道围岩压力计算。

城市人行地道竖向土压力荷载的计算方法探讨

针对城市人行地道设计中土压力计算方法过于保守的问题,提出了基于压力差的太沙基土压力公式修正方法,并与全土柱法、太沙基公式、比尔鲍曼公式计算结果进行了对比。结果表明,修正后的太沙基土压力公式计算较为安全、合理。另外,对4种土压力公式计算结果与地道土压力实测值进行了比较,发现在软黏土地层,不论地道埋深大小,竖向土压力可按全土柱法计算;在砂性土和硬质黏土层,当覆土厚度小于地道跨度时,可采用全土柱法,反之则采用修正后的太沙基公式计算土压力较为合理。

管桩在津滨高速改扩建工程中的应用

依托津滨高速改扩建工程,计算了管桩复合地基的地基承载力,重点对太沙基理论公式进行推导验算,并对太沙基理论公式在管桩复合基础应用中做了修正,通过对典型单元体的分析,推导了表征刚性基础下复合地基性状的桩土应力模型,最后将工程设计方案和本文方法分析的结果进行对比,二者基本一致,说明本文方法能较好反映天津地区管桩处理地基的工作性状。进一步补充了管桩在复合地基中的应用,并对此模型做进一步展望。

江汉平原第四系弱透水层渗透系数求算方法

弱透水层的渗透系数是区域地下水流系统划分和关键带水-土-生作用的重要参数.结合江汉平原关键带调查采集1∶5万杨林尾-陆溪口图幅钻孔52组不同深度、不同岩性的原状土样,利用改进的渗透仪进行室内渗透实验,对粘性土样的渗透系数和粒度特征参数进行经验公式修正.发现研究区沉积物渗透系数与含水岩组埋深和岩性有关.浅层孔隙潜水含水岩组以粉质粘土、粘土为主,沉积环境稳定,渗透系数约10^(-9) m/s,变异系数为1.56;中深层承压含水岩组夹有多层粘土和粉砂,呈现多旋回分布的典型河湖交互作用的沉积环境,渗透系数为10^(-10)10^(-6) m/s,变异系数为2.04,变异性较大.利用有效孔隙比e_u与黏粒含量P的显著二项式关系,修正预测粘性土渗透系数的太沙基经验公式,预测值与室内实测数据基本吻合,二者比值均小于10,验证了太沙基修正公式在河湖相平原区的适用性.