基于渐近法的城市近接地下空间有限土体土压力计算方法研究

摘要：

地下工程拓建施工中,对基坑变形有较严格的控制要求,遇到有限土体宽度时,经典土压力的计算方法无法同时在安全和经济上满足工程需要.针对严格限制基坑变形情况下有限土体土压力的计算问题,以砂土地层为例,基于太沙基拱效应原理,考虑墙?土的切向摩阻力,通过建立水平薄层单元平衡微分方程,求解无水平位移有限土体的土压力.考虑支护变形和土压力的相互作用,针对限定水平位移条件下非极限状态时的有限土体,采用渐进法原理给出其土压力的计算过程,同时,根据基坑支护水平位移的控制指标,推导支护结构初始断面确定的方法.详细探究墙?土间摩擦角、有限土体宽度、支护结构变形量、地面超载、地下水等对有限土体土压力产生影响.研究结果表明:墙?土间摩阻力是有限土体发生土拱效应的重要前提;有限土体土压力随深度的增加呈非线性增加,但增加幅度逐渐降低,并趋于收敛;饱和静水场状态下,土拱效应弱化,土压力增大,且随着深度的继续增加,饱和土的土压力愈大于非饱和土的土压力.研究方法及结论可为拓建工程基坑支护的土压力计算提供新的思路和方法,也为城市地下空间拓建提供一定参考.

关键词：城市地下空间、有限土体、土拱效应、渐近法、土压力

所属期刊栏目：19

分类号：TU4(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划;四川省高校工程研究中心开放基金资助项目

在线出版日期：2022-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3025-3034