基坑開挖過程中誘發(fā)的土體超固結(jié)特性研究.pdf

1、基坑開挖過程中誘發(fā)的土體超固結(jié)特性研究StudyontheoVer_consolidatione∞fectinducedbVexcavationproceSslncIUCedDVeXCaVatlonpr0CeSS學(xué)科專業(yè)：建筑與土木工程研究生：張俏楚指導(dǎo)教師：鄭剛教授企業(yè)導(dǎo)師：張錫治高級工程師天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零壹伍年拾貳月摘要隨著城市建設(shè)的發(fā)展，基坑開挖引起的環(huán)境效應(yīng)問題日益顯著，研究基坑開挖土體變形特性對于準確估算基坑變形及采取

2、有效控制措施具有重要意義。軟土地區(qū)基坑施工通常采用分層降水與開挖，基坑降水開挖使得基坑坑底土體經(jīng)歷反復(fù)加荷和卸荷，坑底土體產(chǎn)生超固結(jié)效應(yīng)，對坑底土體的變形及力學(xué)特性產(chǎn)生影響。本文采用室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對基坑開挖不同階段、不同深度土體的超固結(jié)效應(yīng)進行研究。本文采用SLB1型應(yīng)力應(yīng)變控制式三軸剪切滲透儀模擬基坑分層降水與開挖對坑底以下不同深度土體的影響進行研究，并在應(yīng)力路徑試驗之后進行不排水剪切試驗。試驗結(jié)果表明：基坑降水開挖對

3、土體變形的影響隨土體深度的增加而減小，本研究針對的工程案例條件下基坑開挖的影響深度約為坑深22倍。對于降水路徑，第一個降水步產(chǎn)生沉降隨著土體深度的增加而減小，表明隨深度增加變形模量逐漸增大；變形模量的增大可能與基坑降水引起的欠固結(jié)效應(yīng)有關(guān)。對于開挖路徑，總回彈值隨著土體深度的增加而減小，表明隨深度增加變形模量逐漸增大；隨著基坑開挖的進行土體變形模量不斷減小，土體變形模量的變化與基坑開挖誘發(fā)的超固結(jié)效應(yīng)有關(guān)，對變形模量和超固結(jié)比進行分析可

4、得基坑開挖步的土體變形模量E與1／(DCR一1)之間近似呈線性關(guān)系。同時，不排水剪切試驗得到的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線呈現(xiàn)應(yīng)變軟化特性，體現(xiàn)了基坑開挖過程中誘發(fā)的土體超固結(jié)效應(yīng)?；诔探Y(jié)特性對于坑底土體變形模量的影響，采用PLAXIS軟件模擬基坑開挖過程，分析基坑開挖過程中坑底土體、地連墻以及周圍地層變形規(guī)律，結(jié)果表明土體變形模量的減小會使得土體基坑變形顯著增大，變形形式也發(fā)生變化，在研究基坑變形時有必要考慮基坑開挖過程中誘發(fā)的土體超固結(jié)特性