考虑临河有限土体与水位影响的基坑支护土压力研究

论文摘要

随着城市土地资源的日趋紧张,越来越多的建筑物不得不临河、临湖而建,开挖基坑边缘距离河流较近,构成有限宽度土体,此时作用在基坑支护上的土压力若仍按朗肯或库伦土压力理论计算,会与实际情况差异较大。本文针对基坑紧邻河流情况下支护土压力问题展开研究,主要工作与结论如下:1.针对基坑与河流之间构成有限土体的情况建立计算模型,将墙土界面摩擦以及水位高度、河床坡角等因素考虑在内,然后基于极限平衡理论对滑裂土体进行受力分析,假设滑裂面为一平面,推导出临河情况下有限土体主被动土压力的计算公式。探究所求得公式的适用范围,并根据破裂面被截断的位置对一些特殊情况进行分析,推导出适用其土压力计算的方法,最后进行归纳总结。2.通过室内模型试验对临河基坑的开挖进行了模拟,研究各步开挖、支护结束后挡土墙的位移以及作用在其上的土压力分布情况。通过自制木模型控制河床坡角,河流槽中的水头高度模拟河流水位,探究临河距离、河床坡角、水位高度等因素对支护土压力的影响;观察基坑破坏模式,与计算模型基本一致,进一步验证了本文计算方法的合理性。3.对临河有限土体情况下的基坑开挖进行有限元数值分析,采用模拟基坑开挖较好的PLAIXS软件进行模拟,选用小应变土体硬化模型。探究土体参数、临河距离、水位高度、河床坡角等因素对支护土压力的影响,将数值模拟结果与本文方法、前人方法对比,本文方法更为符合。4.在理论分析与数值模拟的基础上,结合实际工程进行分析,将支护位移以及坑底隆起的实测数据与数值模拟结果相比对,证明了数值计算模型的合理性,其支护土压力在一定程度上可以认为与实际土压力相符,研究其分布规律并与本文计算方法结果相对比,整体趋势相近,理论值略大。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙俊

导师: 李飞

关键词: 临河基坑,有限土体,土压力计算公式,模型试验

来源: 苏州科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 苏州科技大学

分类号: TU432;TU470

总页数: 97

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