基坑中软土的水平抗力系数几种确定方法探讨

该文围绕基坑中软土的的水平抗力系数的确定方法开展了探讨,分析了基坑规程中土的水平反力系数的比例系数m值的来源,分析了水平抗力系数确定的理论,罗列了现行规范中软土的水平抗力系数的经验值,最后通过案例分析,将3种土的水平抗力系数的计算方法(m值、k值和c值)的计算结果与实测进行了比较,发现按目前基坑规程公式计算的软土的水平反力系数的比例系数m值偏小的现象。

用扁铲侧胀试验求解侧向基床反力系数

侧向基床反力系数Kh是水平受荷桩、基坑围护和隧道支护设计的一个重要参数。从扁铲侧胀仪的工作机理出发,推导出侧向基床反力系数的计算公式,并考虑了基础宽度、加荷速率、基础形状及刚柔性等因素的影响。利用上海地区的扁铲侧胀试验资料,按本文公式进行计算,结果与规范推荐值相当接近。

滨海沉积软土中旁压试验成果分析

运用旁压仪在长江入海口进行原位试验,获得了旁压试验各参数的变化规律。旁压试验结果表明:初始压力P0与土层随深度而线性增加;而临塑压力Pf、极限压力Pl和旁压模量Em等试验参数受到土层性质影响十分显著,各参数在土层中变化趋势基本相同,总体趋势为:淤泥质黏土<黏土<粉质黏土<黏质粉土<粉砂;但同一土层中,各试验参数随深度呈线性增大。旁压试验在确定侧向基床反力系数Kh时土体处于似弹性阶段,水平变形约5～8 mm,同时受到排水条件的影响,导致计算的Kh值与规范参考值存在一定差异,在使用中应根据实际情况作适当修正。

上海地区软土层侧向基床反力系数规律性研究

根据38个扁铲侧胀试验孔近4000份数据的实测资料求得上海地区软土层的侧向基床反力系数值Kh,分析和归纳出各土层Kh值的范围及其随深度的变化规律,并将计算值与规范参考值作比较。这些结果可为上海地区水平受荷桩、基坑工程和隧道工程的设计提供依据。

用扁铲侧胀试验求解侧向基床反力系数的方法

利用扁铲侧胀试验可以求解侧向基床反力系数Kh,但由于侧向基床反力系数的影响因素较多 ,因而求解公式比较复杂。本文对用DMT求解侧向基床反力系数的方法进行简化 ,提出较为简捷的查表法和拟合法 ,减少了计算程序 ,便于工程中实际的应用。通过对工程实例的计算 ,最大误差不大于 2 %。

深基坑支护结构—土非线性共同作用弹性地基反力法

为使深基坑支护设计考虑支护结构-土的非线性共同作用,将地基土的水平基床系数视为深度和围护墙位移的非线性函数,建立作用于围护墙上的土压力增量的计算模型。进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,推导出考虑非线性共同作用的弹性地基梁的挠曲微分方程,并在分析深基坑开挖与回筑全过程中各工况支护结构的受力与变形特征的基础上,给出非线性共同作用弹性地基反力法的计算模型与求解方法。工程算例表明,该方法比现行规程设计方法得到的围护墙计算位移更接近实测位移,且计算参数的确定更为方便,具有较强的实用性。

无锡地区考虑软土流变特性的水平向基床系数分析

无锡地区土层大部为软土,土体流变性较强,在深基坑工程施工过程中土压力及围护结构变形受时间、空间影响显著;基于室内不同应力路径粉质黏土流变试验结果,得出无锡地区粉质黏土的流变特性符合Kelvin三参数流变模型;以Kelvin模型为基础提出考虑软土流变特性的水平向基床系数的三参数修正模型;通过实测地连墙位移值反演水平向基床系数,反演分析表明水平向基床系数随施工工期的增加而变小,随土层埋深的增加而变大,最终趋于稳定值;并根据反演的水平向基床系数,确定三参数修正模型各参数的取值范围,进而得到无锡地区粉质黏土考虑流变特性的水平向基床系数修正公式,为深基坑的设计计算分析提供指导。

旁压试验确定水平基床系数方法研究

研究目的:水平基床系数是地下工程设计的重要岩土工程参数,决定地下工程的经济性、安全性和可靠性。旁压试验是一种先进的原位测试技术,在岩土工程勘察中应用广泛。通过本文研究,拟建立旁压试验确定水平基床系数的方法,并通过对比试验研究建立旁压试验确定水平基床系数与静力触探贯入阻力的经验关系。研究结论:(1)本文建立的旁压试验确定水平基床系数方法考虑了基础尺寸的影响,试验结果与"梅纳法"和"日本法"较为接近;(2)规范经验值与本文建立的方法、"梅纳法"及"日本法"的试验结果相比显著偏小;(3)通过对试验数据进行统计分析,得出旁压试验确定水平基床系数与静力触探贯入阻力的经验关系式:黏性土,K_(h1)=12. 84p_s^(1. 61);砂性土,K_(h1)=6. 58q_c;(4)本研究成果可为地下工程勘察与设计提供借鉴或参考。

软土地基水平受荷桩基础力学性能研究

通过国内不同规范和文献的对比研究以及工程实例分析,建议以桩基地面水平位移达到6 mm的水平荷载作为桩基横轴向容许承载力,或者采用建筑桩基规范桩基水平承载力公式估算。考虑到软土地基桩土作用非线性的特点,引入了NL法对水平受荷桩内力和变形进行分析,建立了软土地基桩基在水平荷载作用下的精确分析方法;在相同的水平荷载作用下,采用m法计算的水平受荷桩变形值和内力值要比采用NL法计算的数值分别增大150%、15%左右,采用m法进行水平受荷桩设计时偏于保守。

弹性地基梁法中水平向基床系数的取值研究

弹性地基梁法中水平向基床系数沿深度的变化规律有多种不同的假定。本文从室内试验的角度分析了其在土中的变化规律,提出了一种基于室内试验参数的确定水平向基床系数沿深度变化规律的方法。该法考虑了深基坑开挖过程对水平向基床系数变化的影响,认为水平向基床系数可用土体的水平向应力应变关系曲线的初始切线模量算出,从而使水平向基床系数的取值能更好的反应工程实际情况。

应用扁铲侧胀试验求解侧向基床反力系数研究

扁铲侧胀试验是一种新型有效的原位测试技术,可连续地反映出土性随深度的变化情况,为通过现场试验有效获得侧向基床反力系数提供了可能。论文根据辽宁地区扁铲侧胀试验的实测资料,进行侧向基床反力系数规律性研究和工程应用的探索,得到了辽宁地区的一些经验值,为工程上的应用提供了参考。

软土地基基坑挡土结构设计参数经验公式

土压力系数和土的水平抗力比例系数是基坑挡土结构设计的重要计算参数。土压力和土的水平抗力是与土的物理力学性质和挡土结构刚度、支撑、位移有着密切关系。本文通过挡土结构原位测试的实测土压力与挡土结构位移,经反分析逐一叠代得到的土压力系数与土的抗剪强度内摩擦角和土的水平抗力比例系数与挡土结构位移、土的抗剪强度内摩擦角,采用数理统计和相关关系分析方法,建立的土压力系数和水平抗力比例系数经验公式,对深基坑支护设计具有实用意义。

基坑支挡结构设计若干问题探讨

根据基坑开挖应力路径的室内试验和现场实测数据,从土工试验方法、土体强度指标、地基土水平反力系数等方面分析了现在基坑工程支挡结构设计存在的一些问题。研究成果如下:支挡结构设计参数的获取应考虑主动区及被动区地基土的应力路径,并恢复地基土的固结状态。基坑开挖后主动区和浅部被动区土体抵抗剪切破坏的能力大于以常规CU强度指标的计算结果,这有利于工程安全;深部被动区土体抵抗剪切破坏的能力小于以常规CU强度指标的计算结果,对于地基土被动抗力发挥较大的工程,需验算嵌固深度,确保被动抗力小于极限被动土压力。定义了被动区基坑开挖"强影响区",并给出了该区域深度的计算方法。以相应应力路径下的土体割线模量值作为地基土水平反力系数,讨论推导了作用于支挡结构上的分布土反力与支挡结构水平位移的计算公式,其计算结果更接近工程实际。本次研究对以变形控制为主的基坑设计具有较好的指导意义。

基坑开挖前预降水条件下地基土水平反力系数沿深度的变化

采用ABAQUS建立考虑降水井瞬态降水的二维流固耦合有限元模型,分析了基坑宽度和预降水深度对地基土水平反力系数随深度的影响。结果表明:预降水引发的地基土水平反力系数沿深度变化范围随着基坑宽度、降水深度的增加而减少;并且存在临界基坑宽度,使得在临界范围内,地基土水平反力系数会随着深度的增加而平稳增加,但超过临界的宽度后,地基土水平反力系数会随着深度的增加而迅速增加;同时存在临界降水深度,使得在临界范围内,地基土水平反力系数随深度的增加而缓慢增加,超过临界降水深度后,降水深度的增大将引起地基土水平反力系数发生较大幅度的增长。

南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区工程详勘探讨

通过分析南宁盆地第三系泥岩工程地质及水文地质条件,并结合南宁轨道交通工程建设特点,探讨了1号线穿越膨胀岩区的岩土工程勘察方法、试验项目及相关注意事项。提出了南宁轨道交通穿越膨胀岩区详细勘察中对钻孔间距及封孔要求、现场描述等内容;其中对室内试验建议补充岩石矿物的鉴定、吸水率和饱和吸水率试验、耐崩解试验、膨胀性试验;原位试验项目建议增加地应力试验、现场基床系数K_(30)试验、现场浸水载荷试验、水平膨胀力试验项目。并针对一些特殊勘察项目,如现场测定基床系数K_(30)、热物理指标及水平膨胀力等提出一些建议。

关于水泥土挡墙水平位移的计算

水泥土挡土墙的结构水平位移计算，常将结构看作刚性桩，采用线弹性地基反力法；但是在桩主动侧的荷载有不同的假定。本文对这些假定所得结果作出分析比较，并对计算公式作了修正。

扁铲侧胀试验在杭州地铁工程勘察中的应用研究

地铁勘察中水平基床系数是一个非常重要的参数,而扁铲侧胀试验(DMT)是一种现场横向原位测试,存在着快速、准确、土体扰动少等特点,有着现有试验手段无法达到的优势,它可以获取四个基本参数(侧胀模量ED、材料指数ID、水平压力指数KD及孔隙水压力UD)和进行水平基床系数的估算。本文对杭州地铁工程勘察中的28个扁铲测试孔的回归统计分析,初步总结出划分地层界线的土类指数ID的范围值,建立了铁路规范中水平基床系数估算公式的折减修正系数的相关公式,在地铁勘察中作了有益的尝试。

考虑桩顶水平反力的水平受荷单桩弹塑性解析解

基于线性地基反力法和土体的弹塑性本构关系,对桩顶水平反力系数不为零时的水平受荷桩进行了研究,给出了桩顶土屈服临界荷载(水平力、弯矩)的耦合关系式。研究结果表明,当荷载大于临界荷载时,桩顶土发生塑性屈服,其塑性屈服深度随荷载的增加而增加,但其塑性区扩展速率随桩顶荷载的增加而逐渐减小。给出了弹性区与塑性区桩内力耦合的矩阵方程及其迭代求解格式;利用曲面拟合软件给出了塑性区换算深的计算公式。通过工程算例验证,证明该方法可靠快捷,便于手算,值得推广。

水平受荷单桩计算的半经验弹塑性解析解

对水平受荷单桩经典m法进行了数学简化分析,对一些需通过查表内插法选取的计算参数进行了高精度数值拟合,使得工程计算更方便快捷,并通过工程算例计算比较分析,认为拟合弹性解析解精度高、可靠快捷。另外,由于受较大水平荷载的单桩桩顶层土会出现塑性屈服变形,若仍采用经典m法计算,则桩顶水平位移明显偏小。基于提出的高精度拟合弹性解析解及塑性区平衡微分方程,通过待定系数法及理论计算,给出了考虑桩顶塑性屈服区影响下的桩顶变位半经验弹塑性解析解,最后通过算例计算比较分析,认为半经验弹塑性解析解成果与实测成果基本一致,满足工程实践要求。

深基坑地基加固变形计算与效果评价

基坑内地基加固是深基坑环境保护的重要措施之一。地基加固方法众多、加固方式不一 ,不同加固方案的加固效果和经济价值也各不相同。文中提出了利用考虑地基土水平基床系数修正的杆系有限元法进行加固后深基坑变形计算。针对一典型地层的 1 5m挖深的基坑 ,计算和分析了不同加固方案和施工参数下加固效果和加固费用。提出了必须根据基坑保护等级和施工周期进行加固设计的思想。