考虑临河有限土体与水位影响的基坑支护土压力研究

发布时间：2020-04-15 12:44

【摘要】：随着城市土地资源的日趋紧张,越来越多的建筑物不得不临河、临湖而建,开挖基坑边缘距离河流较近,构成有限宽度土体,此时作用在基坑支护上的土压力若仍按朗肯或库伦土压力理论计算,会与实际情况差异较大。本文针对基坑紧邻河流情况下支护土压力问题展开研究,主要工作与结论如下:1.针对基坑与河流之间构成有限土体的情况建立计算模型,将墙土界面摩擦以及水位高度、河床坡角等因素考虑在内,然后基于极限平衡理论对滑裂土体进行受力分析,假设滑裂面为一平面,推导出临河情况下有限土体主被动土压力的计算公式。探究所求得公式的适用范围,并根据破裂面被截断的位置对一些特殊情况进行分析,推导出适用其土压力计算的方法,最后进行归纳总结。2.通过室内模型试验对临河基坑的开挖进行了模拟,研究各步开挖、支护结束后挡土墙的位移以及作用在其上的土压力分布情况。通过自制木模型控制河床坡角,河流槽中的水头高度模拟河流水位,探究临河距离、河床坡角、水位高度等因素对支护土压力的影响;观察基坑破坏模式,与计算模型基本一致,进一步验证了本文计算方法的合理性。3.对临河有限土体情况下的基坑开挖进行有限元数值分析,采用模拟基坑开挖较好的PLAIXS软件进行模拟,选用小应变土体硬化模型。探究土体参数、临河距离、水位高度、河床坡角等因素对支护土压力的影响,将数值模拟结果与本文方法、前人方法对比,本文方法更为符合。4.在理论分析与数值模拟的基础上,结合实际工程进行分析,将支护位移以及坑底隆起的实测数据与数值模拟结果相比对,证明了数值计算模型的合理性,其支护土压力在一定程度上可以认为与实际土压力相符,研究其分布规律并与本文计算方法结果相对比,整体趋势相近,理论值略大。
【图文】：

已有建筑

与河流相邻或交叉，此类基坑的开挖，应着重注意边坡失稳、坑底回弹、突土等问题[9]，避免生命财产损失。临河有限土体条件下的深基坑工程，与一般基坑最大的不同就在于临河护结构上土压力的分布问题，若仍采用《建筑基坑支护技术规程》[10]上的朗压力[11]算法，显然会与实际情况存在较大的差异，朗肯土压力理论假设挡土为半无限体，而临河基坑挡墙与河流之间的是有限宽度土体，故在朗肯土压算方法的基础上，发展对临河有限土体土压力分布的研究是有必要的，，这对支护的设计与选取具有指导作用，能在保障工程施工安全的前提下，减少不的工程浪费。目前国内对有限土体土压力的研究主要是对紧邻建筑物基础的情况进析，临河情况下基坑支护土压力没有形成系统的研究，抗倾覆稳定性分析[12考虑支护系统在非对称荷载下向临河侧倾覆的可能性，造成了理论分析与工际出现了断层。由于缺乏科学的理论指导，土建工作者们在支护的设计与选会存在一定盲目性，因此，需要针对临河有限土体条件下基坑支护结构与土作用问题展开进一步研究，探究支护土压力的分布，建立相适应的分析计算理

河流,土压力,土体

与河流相邻或交叉，此类基坑的开挖，应着重注意边坡失稳、坑底回弹、突土等问题[9]，避免生命财产损失。临河有限土体条件下的深基坑工程，与一般基坑最大的不同就在于临河护结构上土压力的分布问题，若仍采用《建筑基坑支护技术规程》[10]上的朗压力[11]算法，显然会与实际情况存在较大的差异，朗肯土压力理论假设挡土为半无限体，而临河基坑挡墙与河流之间的是有限宽度土体，故在朗肯土压算方法的基础上，发展对临河有限土体土压力分布的研究是有必要的，这对支护的设计与选取具有指导作用，能在保障工程施工安全的前提下，减少不的工程浪费。目前国内对有限土体土压力的研究主要是对紧邻建筑物基础的情况进析，临河情况下基坑支护土压力没有形成系统的研究，抗倾覆稳定性分析[12考虑支护系统在非对称荷载下向临河侧倾覆的可能性，造成了理论分析与工际出现了断层。由于缺乏科学的理论指导，土建工作者们在支护的设计与选会存在一定盲目性，因此，需要针对临河有限土体条件下基坑支护结构与土作用问题展开进一步研究，探究支护土压力的分布，建立相适应的分析计算理
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU432;TU470

【参考文献】