成都裂隙性黏土基坑土压力计算方法研究

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成都黏土中的基坑常有事故发生。调查分析结果表明,基坑的变形和破坏与水的影响及土体中裂隙的存在有关。土压力的确定是基坑支护设计计算中的重要内容,因此,研究成都黏土中基坑土压力的计算方法具有重要的工程意义。本文通过室内试验研究了含水率、裂隙倾角和裂隙间距对黏土抗剪强度的影响,通过有限元计算分析了含水率提高土体导致强度降低对基坑土压力的影响,利用离散元软件分析了裂隙的倾角、裂隙的数量、多组裂隙及其内摩擦角和黏聚力对基坑土压力的影响。得到如下结论:(1)含水率的变化对土体强度的影响很明显,原状土的抗剪强度远大于饱和土的抗剪强度。随着含水率的增大,土体的强度降低,其基坑土压力增大,支护桩的水平位移增大。(2)裂隙倾角对基坑土压力的影响规律是:当倾角小于裂隙的内摩擦角时,裂隙倾角对基坑土压力基本没有影响,当大于裂隙的内摩擦角时,基坑土压力随角度的增大先增大到最大值,然后减小。(3)对裂隙间距的研究结果表明,裂隙间距越小,基坑的土压力越大,但基坑土压力不会无限增大,当裂隙增多到一定程度,基坑的土压力趋于稳定。(4)对多组裂隙的研究结果表明,裂隙组数越多,裂隙间的咬合和错动越复杂,裂隙间的相互影响作用变大,一组裂隙弱化了另一组裂隙的强度,相同条件下多组裂隙的基坑土压力大于单组裂隙的基坑土压力。(5)裂隙面的强度对基坑土压力也有着重要影响,内摩擦角和黏聚力的增大,基坑的土压力都会减小,当裂隙强度接近土体强度时,基坑土压力趋于稳定。
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