卸荷路徑下軟土力學(xué)性狀的試驗(yàn)研究及基坑開(kāi)挖對(duì)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(duì)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(wèn)題成為工程建設(shè)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題。尤其是基坑開(kāi)挖引起的土體位移對(duì)臨近建筑物樁基的影響越來(lái)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(kāi)展了以下幾個(gè)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(kāi)挖施工過(guò)程中主動(dòng)區(qū)、被動(dòng)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(duì)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(kāi)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(duì)于同一類(lèi)應(yīng)力路徑試驗(yàn)可以用固結(jié)圍壓歸一化。通過(guò)對(duì)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(guò)數(shù)值計(jì)算確定主動(dòng)區(qū)、被動(dòng)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(duì)天津市區(qū)第一海相層粉質(zhì)粘土，通過(guò)一系列特殊三軸試驗(yàn)、常規(guī)三軸試驗(yàn)，對(duì)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(cè)得的內(nèi)摩擦角明顯小于K0固結(jié)條件下主動(dòng)區(qū)、被動(dòng)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(shuō)明應(yīng)力路徑對(duì)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(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬兩個(gè)方面研究基坑開(kāi)挖對(duì)臨近樁基的影響：發(fā)現(xiàn)了當(dāng)排樁樁間距較大時(shí)，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(duì)樁基附