黏性土条件下基坑宽度对被动区土压力影响研究

基坑稳定性计算一般是以单侧半无限空间支护结构作为研究对象,忽略了基坑的尺寸效应,影响了对被动土压力的计算精度。通过以狭窄型基坑作为研究对象,应用ABAQUS数值模拟试验,建立无限空间体模型,详细考察了基坑被动区土压力随宽度变化规律。研究发现:宽度对基坑被动区土压力影响显著,被动区平均土压力与基坑宽度存在单指数(ExpDec1)函数关系,在临界宽度以内,基坑开挖宽度越小,被动区平均土压力增长率越高,曲线斜率越大,随着基坑宽度逐渐增加,基坑被动区土压力逐渐减小,最后逐渐趋于稳定。研究成果为狭窄型基坑在悬臂式支护体系下支护结构的优化、成本的节约提供了借鉴。

基坑支护中土压力主、被动区的互换分析

以太原市某工程为例,从实际的基坑设计中得出,基坑支护中土压力设计值一般都比实际值偏大;支护桩周围的土压力的主动区、被动区并不是一成不变的。提出用位移分析的土压力模型来区分实际工程中的主、被动区,而后进行土体受力定量的分析。

坑内留土对双排桩支护结构的影响分析

为研究坑内留土对双排桩支护结构的影响,采用有限元数值分析方法,对坑内留土尺寸、加固效果、弹性模量大小等进行参数化分析,深入研究双排桩的位移、弯矩及被动区土压力的变化规律。结果表明:(1)增加留土宽度和高度均能减小双排桩的位移和内力,且后者对位移和内力的控制效果更显著;(2)加固留土后可显著减小双排桩的位移;(3)当留土弹性模量E增大到80 MPa及以上时,双排桩位移减小不明显;(4)当留土宽度达到一定数值时,继续增加留土宽度对被动区土压力的提升效果甚微。详细介绍了双排桩结合坑内留土的支护形式,施工中对留土平台硬化处理是防止雨水浸泡导致留土平台失稳的有效措施;同时,留土平台上适量堆载可有效提高被动区土压力,对控制双排桩位移是有利的。将结论应用于凯德广场古田项目深基坑工程,取得了较大的经济效益和社会影响力。