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。

被动土压力系数的上限解

根据极限分析法与极限平衡法的等效性,应用极限平衡理论和最优性原理计算被动土压力系数的最小上限解。将土体分为三角形条块,并对条块的底面倾角加以限制,使其满足运动许可每件;应用动态规划的方法,找出最危险的滑动机构,得出被动土压力系数最优上限解。将计算结果与库仑解和极限分析法进行比较,表明得到的被动土压力系数的上限解是最小的,且计算简便,易于编程,结果可靠。

对桥台土侧压力计算的几点看法

桥台是连结路基和桥梁结构的构造物,主要功能有两个:一是将桥梁结构的荷载传向地基;二是对路基土起挡墙的作用。因此,设计和计算桥台,首先要对土体进行分析,计算土压力。土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构位移的方向、大小有关,亦和结构物的刚度、高度及形状有关。

地震荷载作用下挡土墙加固边坡土压力上限研究

针对土质边坡工程进行横向和竖向地震荷载作用下的挡土墙加固边坡的抗震稳定性研究,借助极限分析方法和主、被动土压力作用下的边坡旋转破坏模式获得边坡稳定的能量极限状态方程,运用MATLAB软件编写的优化程序最终获得边坡的主、被动土压力系数优化上限解,并分析获得各参数对土压力系数的影响。结果表明:竖向、水平向地震荷载系数和边坡高度均对主、被动土压力系数产生显著影响,但规律不尽相同;被动土压力系数在各参数下的变化规律接近线性,而相同条件下主动土压力系数的变化则呈现较为明显的非线性。

考虑基坑宽度影响的基坑抗隆起稳定分析

地铁车站、地下管廊建设中狭窄基坑日趋增多,目前深基坑抗隆起稳定性的计算方法主要基于地基承载力模式和绕最下道内支撑或拉锚点的圆弧滑动模式,不能考虑基坑平面尺寸的影响。对不同宽度的深基坑进行数值模拟,得到坑底潜在隆起滑裂面的分布规律,并提出了考虑基坑宽度影响的基坑坑底抗隆起稳定分析模式,基于有限土体的被动土压力研究,修正了狭窄基坑被动侧的被动土压力系数。通过算例分析基坑宽度、支挡墙嵌入深度等对基坑抗隆起稳定的影响。研究表明狭窄基坑抗隆起安全系数更高,砂性土地基基坑宽度效应比淤泥质黏土地基更明显。将该文法应用于工程实例分析,实测数据验证了该文法的合理性。

纵向增强体土石坝内置心墙受力安全性分析

纵向增强体土石坝是基于“刚柔相济”建坝思路提出的一种新坝型,在土石坝中设置刚性防渗心墙与原土石坝体一起形成坝体结构。纵向增强体将坝体分为上游临水一侧和下游背水一侧,增强体同时受到上、下游两侧的水土压力作用,起到双向挡土墙的作用。随着上游库水位的变化,作用在增强体上的水土荷载也产生动态变化,从而引起增强体位移方向和大小变化,导致增强体上下游两侧堆石区存在主动力区与被动力区的转换。本文提出了纵向增强体受力安全系数的概念,应用库伦土压力理论分析增强体在竣工期、正常蓄水期和水位骤降3种典型工况下的受力状态,分别给出了3种典型工况下纵向增强体受力安全系数的表达式。在此基础上,从纵向增强体双向挡土墙不同于常规挡土墙单向受力的特点出发,根据增强体受力安全系数研究其与坝坡稳定性之间的关系,提出了临界坝坡时的被动土压力计算方法。研究表明:作为双向挡土墙的增强体无论受力、变形还是自身稳定都与坝坡稳定性有关,纵向增强体蓄水期的被动土压力将随主动压力的增长而得到激发,受力程度也将得到更好地发挥,实现等强增效的力学特点;非临界坝坡设计中采用由本文临界坝坡时计算得到的被动土压力折减系数是偏于安全的,增强体土石坝断面可以进一步优化。