岩土力学
巖土力學
암토역학
ROCK AND SOIL MECHANICS
2011年
12期
3755-3762
,共8页
狭窄基坑%平动模式%挡土墙%滑裂面倾角%被动土压力
狹窄基坑%平動模式%擋土牆%滑裂麵傾角%被動土壓力
협착기갱%평동모식%당토장%활렬면경각%피동토압력
对于地铁车站、地下管道沟槽等狭窄基坑,其被动区土体宽度有限,不满足半无限体的假定,采用经典的库仑、朗肯土压力理论计算挡墙被动土压力是不合适的.首先建立了无黏性土中狭窄基坑刚性挡墙的有限元分析模型,研究了挡墙相对平移时不同宽度土体的被动滑裂面的分布规律;借鉴库仑平面土楔假定,建立了狭窄基坑刚性平动挡墙被动土压力的理论计算模型,推导了被动极限状态下滑裂面倾角及被动土压力系数的解析公式;再采用水平薄层单元法,得到了被动土压力分布、土压力合力作用点高度的理论公式.结合算例,深入研究了这种工程背景下挡墙被动滑裂面倾角的影响因素,以及被动土压力合力、土压力分布及合力作用点位置与经典库仑土压力理论的差别,与数值计算结果的对比验证了该理论方法的合理性.研究发现,当被动区土体宽度小于满足半无限体的临界值、且墙土摩擦角大于0时,被动滑裂面倾角大于传统库仑被动滑裂面倾角,被动土压力大于经典库仑解,合力作用点高度则小于库仑解,且基坑越窄,墙土摩擦角越大,其差别越大.
對于地鐵車站、地下管道溝槽等狹窄基坑,其被動區土體寬度有限,不滿足半無限體的假定,採用經典的庫崙、朗肯土壓力理論計算擋牆被動土壓力是不閤適的.首先建立瞭無黏性土中狹窄基坑剛性擋牆的有限元分析模型,研究瞭擋牆相對平移時不同寬度土體的被動滑裂麵的分佈規律;藉鑒庫崙平麵土楔假定,建立瞭狹窄基坑剛性平動擋牆被動土壓力的理論計算模型,推導瞭被動極限狀態下滑裂麵傾角及被動土壓力繫數的解析公式;再採用水平薄層單元法,得到瞭被動土壓力分佈、土壓力閤力作用點高度的理論公式.結閤算例,深入研究瞭這種工程揹景下擋牆被動滑裂麵傾角的影響因素,以及被動土壓力閤力、土壓力分佈及閤力作用點位置與經典庫崙土壓力理論的差彆,與數值計算結果的對比驗證瞭該理論方法的閤理性.研究髮現,噹被動區土體寬度小于滿足半無限體的臨界值、且牆土摩抆角大于0時,被動滑裂麵傾角大于傳統庫崙被動滑裂麵傾角,被動土壓力大于經典庫崙解,閤力作用點高度則小于庫崙解,且基坑越窄,牆土摩抆角越大,其差彆越大.
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