成都膨胀土基坑支护设计参数选取研究

发布时间：2020-06-21 06:54

【摘要】：膨胀土一般处于非饱和状态,岩性以粉质粘性土为主,具有吸水膨胀、失水收缩、反复胀缩变形、不规则裂隙发育、非均匀性突出等工程不良特性,膨胀土的这种特性在工程中经常引发边坡失稳、基坑垮塌、路堤沉陷等工程事故。本文通过对成都膨胀土工程性质的分析,总结了成都地区膨胀土工程事故主要原因为水和裂隙的影响,而水的影响较为明显。水和裂隙的影响主要表现为膨胀土强度的降低,裂隙发育程度为膨胀土自身的特性,一般变化不大,而土体的含水率受外界环境的影响(降水、地表水渗漏等)变化较大,造成膨胀土体在外界环境条件变化时强度产生较大的变化。在基坑支护设计时,对设计成果影响较大的岩土参数主要抗剪强度参数指标粘聚力c和内摩擦角φ,而膨胀土遇水后抗剪强度发生变化对基坑工程的稳定影响极大,因此,膨胀土的抗剪强度指标的选取对支护设计的成败至关重要。成都膨胀土地区基坑支护设计时,一般按膨胀土抗剪强度指标降低考虑,设计人员在基坑支护方案设计时,对膨胀土的抗剪强度参数指标进行大幅度的折减,折减幅度一般根据经验确定,没有考虑膨胀土遇水膨胀产生的膨胀力对支护体系的作用,设计成果受设计人员的经验影响较大,不同设计人员的设计结果往往差异较大,对基坑安全存在一定的影响。本文通过对以往膨胀土研究成果的分析整理,提出基坑支护设计时应充分考虑膨胀土遇水膨胀产生的膨胀力的影响,对于支护体系而言,膨胀力是作用于支护结构体系上的一个外力,为便于计算将膨胀力等效为水平集中力作用于支护结构体系上,按照成都地区基坑设计的常用方法,将膨胀力作为基坑设计的一个岩土参数引入膨胀土基坑设计中。主体思路为通过研究抗剪强度降低及膨胀力的作用对基坑稳定性的影响,确定膨胀力及抗剪强度的变化范围,总结出膨胀力、粘聚力及内摩擦角在基坑支护设计时的经验值。本文以成都"中铁建·锦江国际城项目"膨胀土基坑支护设计及施工成果为例,采取不同的折减系数,按照极限平衡理论方法对膨胀力、粘聚力、内摩擦角三个岩土参数进行折减后进行计算,将计算结果与原设计计算结果及实际监测结果进行对比,提出了膨胀力、粘聚力、内摩擦角折减系数的取值范围,为成都地区膨胀土基坑设计提供了参考和借鉴。同时,通过对该项目取得成功的因素分析,提出了膨胀土基坑支护设计及施工时应做好基坑周边防水措施,降低大气降水及地表水入渗对基坑的影响程度,从而确保基坑的安全使用。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU753

【参考文献】

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本文编号：2723704