成都黏土基坑受力变形作用机理研究

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成都地区的工程实践表明,建于成都黏土中的基坑易发生事故。为研究成都黏土基坑的作用机理,确定影响基坑受力变形的主要因素,论文开展的研究工作和研究成果如下:(1)对24个成都黏土基坑事故进行调查分析,结果表明基坑事故多发生在连续降雨天气之后,水是基坑事故多发的诱因。(2)对取自两个基坑的黄褐色黏土、红褐色黏土和灰白色黏土进行了61组三轴试验,研究了成都黏土在天然状态时和饱和状态时的抗剪强度指标,结果表明成都黏土在天然状态时的抗剪强度指标较高,黏聚力可达130k Pa,但饱水后黏聚力下降十分明显,其中黄褐色黏土饱水后黏聚力下降了81.81%。(3)对3种成都黏土的裂隙面进行了48组直剪试验,研究了裂隙中无水时和有水时的裂隙面抗剪强度指标。结果表明成都黏土裂隙面的抗剪强度远低于土体的抗剪强度,且遇水后裂隙面的抗剪强度指标下降。(4)对3种成都黏土进行了15组膨胀力试验,结果表明灰白色黏土的膨胀力是其它2种黏土的4倍左右。(5)以三轴试验的研究成果为基础,通过数值计算,研究了成都黏土遇水软化特性对基坑受力变形的影响。结果表明在最不利的情况下,黏土遇水软化可使桩顶水平位移和桩后土压力合力分别增大44.26%和21.85%,且桩后土体中出现塑性区,基坑整体稳定性下降。(6)以直剪试验的研究成果为基础,通过数值计算,研究了裂隙对基坑受力变形的影响。结果表明顺倾向裂隙对基坑受力变形的影响较大,当裂隙倾角组合为30°+120°时,桩顶水平位移和桩后土压力合力相比无裂隙时分别增大了89.88%和42.26%,且桩后土体中出现较大区域的塑性区,基坑整体稳定性下降。(7)以膨胀力试验的研究成果为基础,通过数值计算,研究了膨胀性对基坑受力变形的影响。结果表明当基坑黏土层为灰白色黏土时的最不利情况下,膨胀性可使桩顶水平位移和桩后土压力合力分别增大102.78%和49.10%。
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