Q3黃土地層圓形深基坑穩(wěn)定性分析.pdf

1、黃土具有明顯的結(jié)構(gòu)性，水敏性強(qiáng)，其特殊的物理力學(xué)特性導(dǎo)致其基坑開挖土體響應(yīng)與軟土地區(qū)存在差異，套用軟土地區(qū)經(jīng)驗(yàn)增大了工程安全風(fēng)險(xiǎn)?；邳S土特殊物理力學(xué)性質(zhì)，研究黃土地區(qū)基坑穩(wěn)定性，有利于提高黃土地區(qū)基坑安全。本文通過理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬等多種研究手段，對(duì)某Q3黃土地層圓形深基坑穩(wěn)定性開展了探索研究。論文的主要工作如下：
　?、匍_展了某Q3黃土地層土體物理力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)研究。
　　1）開展了較大樣本數(shù)量的某 Q3黃土的常

2、規(guī)土工試驗(yàn)，完成了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的概率統(tǒng)計(jì)分析，獲取了該地層一定空間內(nèi)土體物理力學(xué)指標(biāo)的可靠參數(shù)。
　　2）分析了考慮基坑開挖卸荷應(yīng)力路徑和常用土工試驗(yàn)試樣應(yīng)力狀態(tài)，開展了某Q3黃土的常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)和側(cè)向卸載應(yīng)力路徑三軸壓縮試驗(yàn)，研究了基坑開挖卸載對(duì)土體力學(xué)性能的影響。分析表明，基坑開挖卸載導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)明顯降低：土體粘聚力下降約32.8％，內(nèi)摩擦角下降約41.5%；同時(shí)，土體破壞的主應(yīng)力差平均降低約50%。
　　3）以無

3、支護(hù)直立開挖5m深平面模型基坑為例，采用FLAC3D進(jìn)行的分析表明，基坑開挖卸荷導(dǎo)致基坑穩(wěn)定安全系數(shù)降低了約35%。
　?、诨贛ohr-Coulomb假設(shè)，采用極限平衡分析、塑性極限分析和數(shù)值模擬等手段分析了圓形基坑拱效應(yīng)，探討了圓形基坑無支護(hù)直立開挖臨界高度確定方法。
　　1）基于解析分析獲得了直線滑裂面假設(shè)條件下的基坑無支護(hù)直立開挖臨界高度表達(dá)式，計(jì)算獲得了某黃土地層基坑無支護(hù)直立開挖臨界高度。
　　2）通過數(shù)值

4、模擬分析了圓形基坑三維模型和平面模型下的無支護(hù)直立開挖臨界高度，研究了無支護(hù)直立開挖臨界高度與開挖半徑的關(guān)系，結(jié)果表明圓形基坑具有明顯的空間效應(yīng)，開挖半徑越小，圓形基坑拱效應(yīng)越明顯。
　　3）探討了以 FLAC3D數(shù)值模擬為基礎(chǔ)的圓形基坑直立開挖臨界高度確定方法：綜合考慮基坑開挖土體卸荷、地面荷載以及圓形基坑“拱效應(yīng)”對(duì)直立開挖臨界高度的影響，確定臨界高度安全系數(shù)，從而最終確定臨界高度。該方法計(jì)算表明該黃土地層中開挖半徑10m基坑