考虑空间拱效应的筒形墙体主动土压力

以围土为均质无黏性土的筒形挡土墙为研究对象,假定达到主动极限状态时筒形墙体周围土体形成直线型滑移面,取滑移面水平微分单元作为分析单元,考虑墙体与滑移面间形成竖向土拱和环向拱效应.根据水平微分单元的竖直向和径向的受力平衡条件,推导得到考虑墙-土摩擦角、环向应力系数和筒形墙体半径的筒形墙体主动土压力计算基本方程,并与现有理论结果及模型试验结果进行比较.结果表明:考虑空间拱效应的计算结果与模型试验结果吻合较好;土压力沿深度非线性分布,主要表现为沿深度先增大后减小的变化规律;土压力与墙-土摩擦角、墙体半径及环向应力系数有关,土压力随墙-土摩擦角及半径的增大而增大,随环向应力系数的增大而减小.

圆形深基坑环撑刚度计算分析及应用

通过圆形基坑实例,推导单个环形支撑的水平刚度系数,提出了圆环支撑刚度系数的简易计算公式,利用其解析解作为支护结构单元计算刚度输入的初始数据,并通过启明星BSC计算软件及迈达斯GTS-NX三维有限元软件计算出的位移和内力及基坑开挖后实测的位移和内力对环撑水平刚度进行反推,并与解析解对比。结果表明:解析解计算出的环撑水平刚度系数较反推计算结果偏大。根据对比分析,对环撑水平刚度系数计算公式进行了修正,修正结果能基本与反推结果吻合,可为今后类似圆形深基坑的设计、施工提供参考。

基于颗粒流的筒形挡土墙土压力研究

采用PFC3D颗粒流研究筒形挡土墙土压力随墙体位移的变化规律,分析达到主动极限状态时墙周土体的应力、孔隙率等因素的变化规律。结果表明:作用在筒形挡土墙上的土压力随着墙体位移的增加,土压力逐渐减小,最后趋于定值。达到极限平衡状态时,墙后土体中主应力偏转,形成了小主应力拱轨迹;高度h较小时,靠近墙体处形成了环拱效应,环向应力增大,孔隙率减小;随着高度h逐渐增大,环拱效应区域逐渐远离墙体,环拱效应减弱。将数值模拟结果与现有理论结果比较可知,现有理论中均未考虑空间拱效应,得到的结果与数值模拟结果存在差异。