基于极限分析上限法的圆形基坑抗隆起稳定分析

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在各类用途的地下空间的开发利用中,均涉及到各类深大基坑问题。随着基坑在深度和规模上的发展,基坑支护失稳的事例很多,因此基坑的稳定和变形控制变得尤为重要。近些年来,圆形基坑由于自身的优良特性,越来越受到工程师的青睐,但在基坑稳定性设计中,均视作平面问题,这必然会造成一定的误差。因此,本文将圆形基坑视作三维问题,假定Prandtl破坏模式用极限分析法对其抗隆起稳定性进行了理论分析,主要做了以下几方面的工作:①建立了三维问题的圆形基坑微元的Prandtl土体滑移破坏模式和符合正交流动法则的机动位移速度场。②土体强度各向同性条件下,推导了基坑抗隆起破坏区的外力功率和内能消散率计算公式,根据能量原理得到了基坑抗隆起稳定性最小安全系数的计算公式,公式考虑了围护结构、土体侧向土压力、开挖深度、开挖半径、土体自重及地面超载。③土体强度各向异性条件下,推导了基坑抗隆起破坏区的外力功率和内能消散率计算公式,根据能量原理得到了基坑抗隆起稳定性最小安全系数的计算公式,公式考虑了围护结构、土体侧向土压力、开挖深度、开挖半径、土体强度各向异性比、土体自重及地面超载。④提出了临界基坑半径的概念,当所计算基坑半径大于临界基坑半径时,围护结构以下滑裂体从基坑中心和支护壁之间剪出,当所计算基坑半径小于临界基坑半径时,围护结构以下滑裂体从基坑中心剪出。⑤研究了围护结构与土体接触面强度参数、土体强度参数、开挖深度、开挖半径、环向应力系数、土体强度各向异性比、围护结构插入比对坑外土体计算宽度和抗隆起最小安全系数的影响。
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