论文部分内容阅读
针对土体渗透系数和孔隙比沿深度非线性变化且与土体的应力状态有关的实际情况,本文基于修正剑桥模型,建立了土体渗透系数与孔隙比、孔隙比与土体应力之间的函数关系,并利用ABAQUS及其二次开发平台,建立了考虑孔隙比和渗透系数随应力变化影响的深基坑降水开挖数值模型,并对深基坑降水开挖引起的支护结构内力、位移以及坑内外土体的位移展开了研究。主要研究内容和结果如下:(1)建立孔隙比随应力变化、渗透系数随孔隙比变化的函数关系,并编写了相应的用户子程序,建立了考虑孔隙比和渗透系数随应力变化影响的深基坑降水开挖数值模型。经验证发现该模型用于基坑降水开挖分析是合理可靠的。(2)在渗透系数不变的前提下,对比分析考虑与不考虑孔隙比变化结果发现,考虑孔隙比变化的墙体最大水平位移、地表最大沉降分别比后者大约28%、110%,深层土体沉降以及开挖深度以上的土体水平位移也比后者的明显较大,但最大坑底隆起比后者的小约31%。(3)在考虑孔隙比变化的前提下,对比分析考虑与不考虑渗透系数变化的结果发现,考虑渗透系数变化的墙体最大水平位移、最大地表沉降、坑底最大隆起、墙体最大弯矩(绝对值)分别比后者相应的结果小约30%、25%、10%、12%;前者的深层土体沉降以及开挖深度以上的土体水平位移比后者的明显较小。(4)对比分析同时考虑孔隙比和渗透系数变化与两者均不考虑的结果发现,同时考虑孔隙比和渗透系数变化的墙体最大水平位移、坑底最大隆起、墙体最大弯矩(绝对值)分别比两者均不考虑时相应的结果小约10%、38%、5%,但坑外土体沉降明显比后者的大。(5)深基坑降水开挖的数值模拟中考虑孔隙比和渗透系数随应力变化能较好地在反映降水的影响。可见,在深基坑降水开挖的数值模拟中考虑孔隙比和渗透系数随应力状态变化是很有必要的。