地下水位變化對基坑穩(wěn)定性和變形的影響.pdf

1、在基坑工程中,地下水位變化可能引發(fā)基坑邊坡的失穩(wěn)以及地表的過大沉降,導(dǎo)致對周圍的建、構(gòu)筑物及地下管線等造成危害。本文分別研究了地下水位變化對基坑邊坡穩(wěn)定性和土體變形兩方面的影響:
　　本文首先基于極限分析上限法建立了三維邊坡失穩(wěn)模型,該模型設(shè)定滑動面可以通過坡趾下方,能夠考慮折線坡面,模型包含地下水的相關(guān)信息,能考慮孔隙水壓力,此外,模型可以考慮土的黏聚力的各向異性、非均質(zhì)性及加載加筋的情況。將上述研究結(jié)果進(jìn)行了程序?qū)崿F(xiàn),用以計(jì)算

2、邊坡的臨界穩(wěn)定數(shù)。利用該程序進(jìn)行了大量參數(shù)研究,結(jié)果表明:分級開挖對穩(wěn)定性有利,邊坡上部宜放緩坡;土的黏聚力越大,邊坡越穩(wěn)定;荷載不利于穩(wěn)定性,但荷載較小時(shí),該影響不顯著;為提高穩(wěn)定性,宜選用較長、摩擦較大的筋材,筋材傾斜布置效果更好。
　　然后,本文分析了四種地下水位變化形式對基坑邊坡穩(wěn)定性的影響,可以看出:坡外水位下降不利于邊坡穩(wěn)定性,而坡內(nèi)水位下降則相反;如果兩者同時(shí)下降,前者的影響占主導(dǎo)地位。這意味著,在基坑內(nèi)不應(yīng)驟然降低

3、水位,在基坑外應(yīng)當(dāng)防止水位驟升。本文的模型和程序可以定量反映邊坡的穩(wěn)定性隨水位升降的變化,可供工程參考。
　　為了預(yù)測圓形基坑內(nèi)外土體的固結(jié)變形,本文基于Biot彈性多孔介質(zhì)固結(jié)理論建立了軸對稱柱坐標(biāo)系下的飽和-非飽和土固結(jié)模型。該模型可以考慮水力特性和力學(xué)特性的非均質(zhì)性和橫觀各向同性,可以反映地下水流動引起的飽和度和相對滲透系數(shù)的變化以及土骨架變形引起的孔隙率和飽和滲透系數(shù)的變化,并且考慮了地下結(jié)構(gòu)物。將上述模型運(yùn)用于數(shù)值計(jì)算軟