基于濕度應(yīng)力場的膨脹土基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、膨脹土基坑邊坡在連續(xù)降雨等涉水條件的影響下，易發(fā)生邊坡變形持續(xù)增加、支護(hù)結(jié)構(gòu)錨固失效、最終整體破壞的現(xiàn)象。目前在工程實(shí)踐中，基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)往往采用強(qiáng)度參數(shù)折減的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，極易造成設(shè)計(jì)不足或過剩的情況?；舆吰屡蛎浟Ψ植嫉拇_定及其在邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算中的考慮，基坑邊坡變形嚴(yán)格控制條件下的非極限土壓力計(jì)算方法，是膨脹土基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)理論的兩大難點(diǎn)。隨著膨脹土分布地區(qū)城市化建設(shè)的迅速發(fā)展，膨脹土基坑工程變形過大、整體失穩(wěn)的問

2、題日益凸顯，考慮膨脹力作用的膨脹土基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法是現(xiàn)階段亟需解決的問題。
　　本文通過自行研制相關(guān)試驗(yàn)裝置，給出了膨脹土巖土工程參數(shù)推薦試驗(yàn)方法，擬合出膨脹土相關(guān)巖土工程參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式;通過室內(nèi)模型試驗(yàn)、現(xiàn)場模型試驗(yàn)以及數(shù)值計(jì)算建立了基坑邊坡入滲深度計(jì)算模型，并給出了坡頂、坡面入滲深度計(jì)算公式;基于濕度應(yīng)力場理論提出了工程實(shí)用型膨脹土彈塑性本構(gòu)模型，并通過二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)本構(gòu)計(jì)算，本構(gòu)模型用于膨脹土基坑邊坡應(yīng)力場數(shù)值分析。綜

3、合膨脹土基坑邊坡序列數(shù)值計(jì)算結(jié)果，擬合了基于濕度應(yīng)力場的膨脹力分布規(guī)律。通過分析邊坡不同位移狀態(tài)下的應(yīng)力莫爾圓，推導(dǎo)了膨脹土基坑邊坡非極限位移狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度發(fā)揮值計(jì)算公式。采用水平層析法和莫爾庫侖強(qiáng)度理論對樁后土體進(jìn)行應(yīng)力狀態(tài)分析，在膨脹力分布作用下建立靜力平衡條件，迭代計(jì)算搜索基坑邊坡潛在滑動面，推導(dǎo)了非極限位移狀態(tài)下膨脹土基坑邊坡主動、被動土壓力的計(jì)算理論，建立了以濕度場膨脹力為內(nèi)涵的基坑邊坡膨脹土壓力計(jì)算理論。
　　采用本

4、文提出的工程實(shí)用型膨脹土彈塑性本構(gòu)模型以及膨脹土基坑邊坡非極限狀態(tài)下的主動、被動土壓力理論對成都時(shí)代欣城膨脹土基坑邊坡工程進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，計(jì)算的邊坡變形曲線與現(xiàn)場測試的邊坡變形曲線相近，驗(yàn)證了本文提出的本構(gòu)模型以及非極限狀態(tài)土壓力計(jì)算理論的合理性。同時(shí)，綜合對比分析了本文附加膨脹力分布的膨脹土基坑邊坡土壓力計(jì)算理論、前人的計(jì)算理論與現(xiàn)場測試結(jié)果的異同，驗(yàn)證了本文膨脹土基坑邊坡土壓力計(jì)算理論的適用性。最后，采用膨脹土基坑邊坡土壓力計(jì)算理論，