靜力觸探比貫入阻力與土體抗剪強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著城市化進(jìn)程的加快,城市地下空間開(kāi)發(fā)利用不斷發(fā)展。深大基礎(chǔ)工程增多,基坑開(kāi)挖深度增加,工程規(guī)模增大,工程難度提高,對(duì)工程技術(shù)和科研水平提出了新的挑戰(zhàn)。如何有效確定土體抗剪強(qiáng)度,準(zhǔn)確進(jìn)行基礎(chǔ)穩(wěn)定計(jì)算是關(guān)鍵問(wèn)題之一。特別對(duì)于飽和軟土地區(qū)的深基坑,難以測(cè)定施工期的孔隙水壓力,通常要通過(guò)原位或室內(nèi)固結(jié)不排水的剪切試驗(yàn),測(cè)定破壞時(shí)的總抗剪強(qiáng)度進(jìn)行總應(yīng)力法分析。在眾多原位試驗(yàn)中,靜力觸探儀是在不擾動(dòng)土體原位狀態(tài)的情況進(jìn)行試驗(yàn),具有設(shè)備簡(jiǎn)單、連續(xù)性

2、好、數(shù)據(jù)可靠高等優(yōu)點(diǎn),在巖土勘察設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。建立靜力觸探比貫入阻力與土體抗剪強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系,可以有效解決前述關(guān)鍵問(wèn)題。而國(guó)內(nèi)外又缺乏相關(guān)應(yīng)用成果,本文通過(guò)理論、回歸和數(shù)值方法研究其相關(guān)關(guān)系,研究?jī)?nèi)容和相關(guān)成果主要包括以下方面:
   首先,采用圓柱孔穴擴(kuò)張理論推導(dǎo)了飽和軟土中比貫入阻力與土體抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系。根據(jù)飽和軟土假定,屈服準(zhǔn)則,通過(guò)平衡方程,幾何方程,本構(gòu)方程以及邊界條件求解給出了極限孔穴擴(kuò)張壓力,并得到土體彈塑性區(qū)

3、的應(yīng)力解、位移解及塑性區(qū)范圍,給出圓柱孔穴擴(kuò)張理論下靜力觸探比貫入阻力與土體抗剪強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系式。
   其次,通過(guò)上海地區(qū)19個(gè)工程和武漢地區(qū)33個(gè)工程,共694組數(shù)據(jù)分不同土類對(duì)比貫入阻力與抗剪強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究,對(duì)兩地區(qū)三種土的物理力學(xué)特性進(jìn)行了分析總結(jié),并經(jīng)過(guò)回歸分析確定分土類下可應(yīng)用于相應(yīng)地區(qū)工程的靜力觸探比貫入阻力與土體抗剪強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系式。
   然后,基于自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)有限元大變形分析方法,對(duì)靜力觸探貫入

4、過(guò)程進(jìn)行模擬研究,土體位移隨貫入深度增大而增大,貫入影響范圍區(qū)向側(cè)方和下方不斷延伸。當(dāng)錐頭深入一定距離后,位移影響區(qū)趨近于環(huán)包狀分布。阻力隨抗剪強(qiáng)度的增大而增大,并根據(jù)錐頭應(yīng)力值得到比貫入阻力與抗剪強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系式。
   最后,結(jié)合上海地區(qū)典型工程世博演藝中心工程,對(duì)比分析了三種方法下確定土體抗剪強(qiáng)度的吻合性。認(rèn)為孔穴擴(kuò)張理論推導(dǎo)和有限元分析的條件理想化,忽略了土體固結(jié)、各向異性、摩擦性等特性。回歸分析采用了當(dāng)?shù)氐墓こ藤Y料,綜

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