低层山地建筑结构单侧挡土的技术探讨

山地地形复杂,低层建筑主体单侧邻土的情况较普遍,对设计和施工提出了更高的要求。以重庆市两江新区某低层山地建筑结构单侧挡土项目为研究对象,主要分析探讨低层建筑单侧自挡土的土压力分布、抗滑移稳定、抗倾覆稳定及对结构扭转的影响。结果表明,只计结构自重和土压力工况下的抗滑移倾覆稳定性系数小于1.6,抗滑移稳定系数小于1.3;结构扭转位移比大于1.5。采取针对性措施后,主体结构满足稳定性和扭转位移比要求。

非饱和粉质黏土浸湿静止土压力增量计算模型

在基坑工程和重力式挡墙工程中,非饱和土体在浸湿条件下会产生显著的侧向土压力增量,严重时还会造成支挡结构的破坏。为定量评估浸湿作用对非饱和土侧向土压力的影响,通过室内试验实测浸湿饱和作用下,不同初始饱和度的试样,在不同上覆荷载条件下的侧向土压力增量;并建立相应的静止土压力增量计算模型。研究结果表明:①试样湿化饱和后,其静止土压力系数K_(0)值大小一致,与初始饱和度和上覆荷载无关;②湿化前的初始饱和度越低,湿化饱和后的静止土压力增量越大;③湿化饱和后的静止土压力增量,随湿化时的上覆荷载增加而变大;④基于试验数据和机理分析,得到了湿化条件下考虑上覆荷载与初始饱和度的双线性土压力增量计算模型;将该计算模型应用于某支挡工程,发现湿化后的土压力可达初始土压力1.8倍以上,在设计时必须予以重视。

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

适合于土压力测试的新型光纤光栅传感器性能研究

土压力测量是土力学研究要点,传统土压力传感器因不具备长期稳定、耐久性和抗电磁干扰等功能无法满足结构监测要求。光纤光栅,因有精度高、体积小、耐腐蚀等优点,被作为传感元件,设计了一种新型光纤光栅土压力传感器,理论分析其测压原理及可行性,并以实验方式对该传感器性能进行校核。研究表明:此光纤光栅土压力传感器的温度自补偿功能、线性度和重复性、总精度等都较好,满足工程需求,能用于岩土工程结构的长期健康监测。

考虑位移影响的土压力近似计算方法

在变形控制设计的思想指导下，根据土压力的大小随挡土墙位移的变化特点，提出了考虑变形的土压力方法，并与离心方法试验的结果进行了对比，证实了该方法的合理性，最后在此基础上推导了考虑变形的朗肯土压力理论。

格形地连墙与软土相互作用的离心试验研究

格形地下连续墙(GCRW)是一种常用于软土地区的基坑开挖的新型支护结构,该结构与软土的相互作用是必须深入研究的关键问题。结合背景工程,首先进行了格形地连墙模型的设计和试验方案的制定,通过离心模型试验模拟了分步开挖基坑时格形地连墙和软土的相互作用,并把测定结果与朗肯土压力进行了比较。试验结果表明,土压力基本上呈现线性变化特征,格形地连墙因基坑开挖引起的前墙内侧土压力而产生变形和位移;格形地连墙和格子内的土体作为一个整体在土压力的作用下保持平衡,受力特征与重力式支护结构相似。支护结构处于最不利状态时,主动区土压力介于朗肯静止土压力和主动土压力之间,而被动区土压力大于朗肯被动土压力,前墙没有倾覆是因为受到了隔墙拉力。

各向异性砂土主动土压力的离心模型试验研究

利用新研制的土压力离心模型试验设备,通过土压力盒测量作用在挡土墙上的土压力分布,利用非接触图像测量系统(GIPS)测量土体位移,对各向异性的南京云母砂分别进行沉积面铅直和水平两个方向的土压力离心模型试验。通过对比试验得到的土压力分布与理论公式计算得到的各向同性砂土土压力分布,以及两种沉积方向的砂土的滑裂面位置,对各向异性砂土的土压力及土体变形破坏问题进行初步研究。结果表明:随着挡土墙向远离墙后填土方向运动的位移不断增大,作用在挡土墙上的土压力逐渐减小,墙后填土中各点的位移不断增大,在墙后土体中逐渐形成滑裂面。当挡土墙的位移量达到10-3H(H为试样模型高度)时,墙后填土达到主动极限平衡状态。受到片状云母颗粒排列方向的影响,沉积面铅直的土体滑裂面比沉积面水平的滑裂面略显平缓。

杭州某客运码头主楼基坑的设计与施工

杭州某客运码头三层地下室部分设置在运河内,基坑南北两侧的土压力严重不平衡,地质条件及环境条件复杂。本文介绍了该工程地下室基坑支护的设计方案与施工过程。结合现场全过程监测资料,分析了基坑的变形性状及环境影响,得出了一些对类似工程有一定参考意义的结论。

非均质土体稳定性分析的广义极限平衡法及其应用

非均质土体稳定性分析是岩土工程中十分重要且非常复杂的课题，目前既缺乏严密的理论公式，也无统一的实用方法。本文运用拉格朗日乘子法，有机地将传统的极限平衡法与极限分析上限定理相结合，建立了一种既能考虑土料强度非线性特征，又适用于非均质剖面等的土建筑物及地基稳定性统一分析方法即广义极限平衡法，并比较严密地阐明了方法的物理基础与解答的性质。最后简要介绍了这种方法在非均质土坡稳定性、层状地基承载力与挡土墙土压力等方面应用所取得的一些数值结果与结论。

支挡结构粘性土土压力的时变特性效应

支挡结构设计中由于对土压力的时变效应估算不足常导致其延迟破坏．通过在土压力的计算中引入粘性土的粘聚力和内摩擦角随时间的变化，导出了土压力随时间变化的关系．结果表明：主动土压力将随时间的增长而增大，被动土压力则随时间的增长而减小，当计及内摩擦角的衰减时，此种趋势更加明显．

水泥土连拱支护结构的三维有限元分析

采用有限元方法，建立了水泥土连拱支护结构考虑结构与土共同作用的三维模型，对该结构进行了数值模拟计算．计算结果分析表明，其墙后土压力大小介于静止土压力与朗肯土压力之间，沿竖向呈三角形分布，沿水平向介于水平均布与径向均布之间，土压力作用在支护结构后将沿水平及竖向分配，水平拱体分担的荷载比例最大值在60％～70％之间，水泥土拱基本处于全截面受压状态，拱脚桩在开挖面以上的受力模式与悬臂桩类似，沿全长其弯矩最大值在开挖面位置．

复合式围护结构中搅拌桩土压力分担的计算

本论文结合工程实例 ,采用有限元程序分析了开挖过程中 ,灌注桩—搅拌桩复合式围护结构中搅拌桩的土压力分担情况。并通过土参数的改变 ,讨论了影响搅拌桩土压力分担的因素。对灌注桩—搅拌桩这种复合式围护结构的机理进行了进一步研究。

基坑支护结构全过程分析中的土压力分布模式探讨

基坑支护结构全过程内力和变形分析的杆系有限元计算方法由于能模拟施工过程而在支护结构设计中广泛应用，但通过分析发现，从土压力分布的角度来说，目前所采用的梯形土压力分布模式只能用于无限均布地面荷载作用下的均质土基坑。本文对于有限地面荷载作用下的多层土基坑提出了合理的土压力计算方法，并与梯形土压力分布模式进行了对比。

考虑开挖反弹的桩锚结构土压力计算方法研究

桩锚支护结构中,土压力的计算未考虑支护结构位移及坑底土体的卸载反弹影响,可导致主动区土压力计算值偏小,被动区土压力计算值偏大,降低支护结构的安全度水平.以弹性长桩理论和经典土压力理论为基础,考虑施工过程坑底土体开挖反弹效应和土的短期应力历史,研究桩锚支护结构土压力的演化进程和计算方法,提出了土压力的"反零点分布"模式、"零分布"模式、"零点分布"模式、"梯形分布"模式以及"矩形分布"模式之间的相关关系及其影响因素和演化机制.指出桩锚支护结构土压力的计算应综合考虑开挖速度、各工况暴露时间以及土体反弹特性的影响.

排桩与土钉联合支护结构的土压力分配机制

为进一步研究排桩与土钉联合支护结构的土压力分配机制,在理论分析和基本假设的基础上,以剪力零点为排桩固定端,分别计算排桩的桩后土压力及各排土钉拉力,并通过迭加得到排桩复合土钉支护结构的变形曲线,为排桩复合土钉支护结构的推广应用与优化设计提供理论基础。

膨胀土中狭长型深基坑围护结构受力变形分析

扬州瘦西湖隧道下穿蜀冈-瘦西湖风景区,全长2.8 km,场区土层10 m以下分布有40~50 m左右的第四系上更新统冲洪积下蜀粘土,隧道工程主要穿越该粘土层。该粘土层蒙脱石含量较高,测试结果为硬塑,中等膨胀性。膨胀土问题是工程建设中遇到的难题之一,对于膨胀土地层,由于膨胀土开挖卸荷和遇水膨胀的原因,应力-应变与普通土体不同,本文结合扬州瘦西湖明挖段基坑工程,对场区内几种不同形式的围护结构受力变形特点进行分析总结,分析了膨胀土地层部分对基坑围护结构受力变形的影响,为类似工程提供借鉴。

挡土墙地震被动土压力的拟动力分析

对地震土压力的研究是地震区挡土墙安全设计的一项重要课题。地震条件下,目前的研究主要是给出了土压力的近似拟静力解析解。本文采用可考虑动力荷载下的周期和纵波及横波效应的拟动力方法,对挡土墙后的地震被动土压力进行分析。在挡土墙后平面滑裂面假设的基础上,考虑了水平和垂直向地震加速度、纵波速度、横波速度、挡土墙摩擦角、填土内摩擦角、填土坡角对地震被动土压力的影响。与Mononobe-Okabe理论的拟静力法不同的是,用本方法得出了沿墙身地震被动土压力是非线性变化的结果,这更符合地震条件下土压力的变化规律。

圬工与加筋土组合式挡墙数值模拟

基于圬工与加筋土组合式挡墙的土工离心模型试验结果,建立了ABAQUS数值模型,从而进一步研究了加筋间距和筋材模量对这种结构变形特性及内部土压力分布规律的影响。结果表明:在本文所考虑的参数情况下,从控制挡墙变形的角度来看,密间距加筋效果好于疏间距加筋,高模量筋材效果好于低模量筋材;由于下部圬工挡墙填土区域土拱效应的存在,使得上部加筋土挡墙的土压力分布有别于常规加筋土挡墙。在上部加筋土挡墙具有足够高度的情况下,可将圬工挡墙视为加筋土挡墙的稳固地基;组合式挡墙的变形主要发生在施工期,因此应加强施工质量控制。

基于能量理论的土钉支护结构地震主动土压力计算方法研究

地震作用下柔性支挡结构土压力的计算是个比较复杂的问题,其方法还不成熟且比较保守,为了能够比较准确合理地计算地震作用下土钉支护结构的主动土压力,以能量法和极限平衡法为基础,考虑土钉支护结构对地震土压力的影响,建立了滑动面为平面的地震主动土压力模型,推导了地震主动土压力的计算公式。结合工程实例,把公式与现有规范和方法的计算结果作比较,并进行参数分析,得到一些具有参考价值的结果。分析表明,公式计算的土压力值均比其它方法小,土钉的存在能够有效地减小地震作用下土体对支护结构的侧向压力,并使滑移面慢慢向墙后移动。通过算例验证,说明这种考虑土钉支护作用的计算方法更加合理,比较符合工程实际,为以后土钉支护结构的施工、优化和抗震设计提供参考。

路肩(堤)式预应力锚索桩板墙柔性支挡结构的土压力分布新探索

研究目的:本文研究路肩(堤)式预应力锚索桩板墙柔性支挡结构的土压力分布规律。研究方法:采用现场测试与理论分析的方法进行研究。研究结果:通过研究,获得了预应力锚索桩板墙柔性支挡结构的土压力分布规律。研究结论:对于路肩(堤)预应力锚索桩板墙,由于锚索预应力的作用,使得土压力的分布与大小变得更为复杂,作用于桩、板上的土压力可分解为两部分:一是不考虑锚索预应力时的总土压力为条带极限平衡理论总土压力和主动库仑总土压力;二是锚索作用而增大的土压力;该类结构设计时,作用于桩、板上的土压力大小属同样一个数量级,可不考虑“土拱效应”对减小土压力的影响;该类结构桩身弯矩计算时也必须考虑锚索预应力对土压力大小与分布的影响;墙顶车辆有限矩形分布荷载作用时的土压力可按弹性理论求解。