考慮時(shí)間與小應(yīng)變的地鐵深基坑變形及土壓力的研究.pdf

1、本文研究以上海地鐵深基坑工程為背景,圍繞軟土地區(qū)地鐵深基坑的受力與變形的一些影響因素進(jìn)行了探討與分析.本文首先從天然沉積的軟土存在各向異性這一基本現(xiàn)象出發(fā),考慮彈性條件下的土體各向異性和各向異性引起的屈服面形狀的偏轉(zhuǎn),并在此基礎(chǔ)上通過各種典型的試驗(yàn)路徑路徑積分,從而對(duì)不同試驗(yàn)條件下的土體參數(shù)大小進(jìn)行了探討.在考慮K0固結(jié)的各向異性模型基礎(chǔ)上,通過對(duì)Singh-Mitchell蠕變方程中的剪應(yīng)力水平的重新定義改進(jìn)了Singh-Mitche

2、ll蠕變方程.結(jié)合Bjerrum模型的時(shí)間線及Yin模型的等效時(shí)間概念,基于P<,m>,ε<,m>(<'△em>),<'te>唯一對(duì)應(yīng)的原則,采用非相關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則,通過體積蠕變計(jì)算所得的等效時(shí)間采用改進(jìn)的Singh-Mitchell蠕變方程計(jì)算相應(yīng)的剪切蠕變.同時(shí)進(jìn)行了模擬基坑主動(dòng)區(qū)的開挖卸荷行為的典型的多級(jí)卸荷蠕變?cè)囼?yàn)研究,與前期常規(guī)三軸蠕變?cè)囼?yàn)得到的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比.并將本文的計(jì)算方法與相應(yīng)的蠕變變形試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,計(jì)算結(jié)果在很

3、大程度上與試驗(yàn)結(jié)果相吻合,從而驗(yàn)證了本文計(jì)算方法的可行性.通過對(duì)上海軟粘土的典型應(yīng)力路徑進(jìn)行的小應(yīng)變的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)上海軟粘土亦具有明顯的小應(yīng)變特征,在小應(yīng)變范圍內(nèi)其剛度(模量)值在小應(yīng)變范圍內(nèi)有著非常顯著的變化,與國(guó)際上已有關(guān)于其它粘土的試驗(yàn)結(jié)果在變化趨勢(shì)上基本一致,顯示小應(yīng)變研究對(duì)上海軟粘土中基坑工程研究具有非常現(xiàn)實(shí)的意義.結(jié)合宜山路車站基坑工程實(shí)例,進(jìn)行了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析及考慮小應(yīng)變的Brick模型進(jìn)行了數(shù)值分析.實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,與世界范

4、圍內(nèi)其它工程實(shí)例相比較,在上海地區(qū)實(shí)測(cè)墻體變形明顯偏小,其原因與按照時(shí)空效應(yīng)的分層分小塊的快速開挖、基坑的坑底加固以及鋼支撐的預(yù)加軸力等特殊因素有關(guān),實(shí)測(cè)的初始土壓力與Jaky公式計(jì)算的靜止土壓力并不一致,只有實(shí)測(cè)值的變化量可以通過擋墻的變形特點(diǎn)給出合理的解釋.同時(shí)數(shù)值分析結(jié)果顯示采用Brick模型分析得到的各項(xiàng)歸一化的變形與壓力與實(shí)測(cè)結(jié)果有著良好的一致性,模型計(jì)算結(jié)果能夠基本反映出地表沉降輪廓線,沉降槽的位置與上海地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式及Clo