卸荷路徑下軟土力學(xué)性狀的試驗(yàn)研究及基坑開挖對臨近樁基影響的分析.pdf

1、當(dāng)前，天津市區(qū)的城市建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，出現(xiàn)了一大批有影響的深基坑工程。對于這些重大的基坑工程，延用傳統(tǒng)的以常規(guī)加荷試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)的工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法是不合適的，因此，迫切需要引入考慮土體卸荷應(yīng)力路徑影響的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。另外，隨著基坑規(guī)模和深度不斷加大，由此產(chǎn)生的城市環(huán)境巖土問題成為工程建設(shè)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題。尤其是基坑開挖引起的土體位移對臨近建筑物樁基的影響越來越得到工程界的重視。因此，本文在總結(jié)以往研究成果的基礎(chǔ)上

2、，以天津市區(qū)基坑工程為依托，開展了以下幾個方面的工作： 1.根據(jù)試驗(yàn)需要，研制了能夠滿足試驗(yàn)需要，具有較好的穩(wěn)定性、精度和可操作性的應(yīng)力-應(yīng)變聯(lián)合控制式三軸試驗(yàn)儀。 2.根據(jù)基坑開挖施工過程中主動區(qū)、被動區(qū)土體所經(jīng)歷的應(yīng)力路徑特點(diǎn)，按不同卸荷應(yīng)力比確定試驗(yàn)方案。針對天津市區(qū)第一海相層粉質(zhì)粘土，進(jìn)行了一系列K0固結(jié)排水卸荷試驗(yàn)，定性地分析了基坑開挖卸荷應(yīng)力路徑下土體的變。形特性，表明，天津市區(qū)軟土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系與應(yīng)力路徑

3、密切相關(guān)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線為雙曲線形式，對于同一類應(yīng)力路徑試驗(yàn)可以用固結(jié)圍壓歸一化。通過對卸荷應(yīng)力路徑下土體卸荷模量的分析，發(fā)現(xiàn)卸荷模量遠(yuǎn)大于加荷模量，而且隨著應(yīng)力路徑和固結(jié)圍壓的變化而變化。 3.通過數(shù)值計(jì)算確定主動區(qū)、被動區(qū)典型部位土體經(jīng)歷的應(yīng)力路徑，并以此作為試驗(yàn)依據(jù)，針對天津市區(qū)第一海相層粉質(zhì)粘土，通過一系列特殊三軸試驗(yàn)、常規(guī)三軸試驗(yàn)，對比分析了不同試驗(yàn)條件下土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的不同及其變化規(guī)律，表明土體的總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與應(yīng)

4、力路徑密切相關(guān)，常規(guī)三軸試驗(yàn)測得的內(nèi)摩擦角明顯小于K0固結(jié)條件下主動區(qū)、被動區(qū)排水卸荷應(yīng)力路徑下的結(jié)果，而各種試驗(yàn)路徑下土體的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)基本相等，說明應(yīng)力路徑對有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)的影響不大。 4.以天津市區(qū)某基坑工程為例，從現(xiàn)場實(shí)測和數(shù)值模擬兩個方面研究基坑開挖對臨近樁基的影響：發(fā)現(xiàn)了當(dāng)排樁樁間距較大時，其后止水帷幕的水平位移可能大于排樁水平位移的重要現(xiàn)象；討論了樁基和基坑間距、樁基剛度、樁頭荷載和樁基頂部約束條件等對樁基附