考虑土体强度务向异性的基坑土压力和抗隆起稳定性研究

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随着我国经济的不断增长,城市居住人口的不断增加,基础设施的不足日益明显,因此,建筑物越来越向高空发展,与此同时,对地下空间的利用规模也不断扩大。由此引起的基坑工程越来越多,且朝着越大、越深的方向发展。   由于土体沉积的成层性,以及施工过程引起的应力重分布,土体强度具有各向异性。土体各向异性会对基坑的受力和变形产生较大的影响。本文主要采用考虑土体强度各向异性的强度法则对基坑做了如下研究:   首先研究了作用在围护墙体上的土压力。引入非均质非线性各向异性岩石破坏准则,并将其转化为平面形式。将该法则运用于滑移线理论,采用差分法求解土体的应力分布。假定墙体竖直,墙后填土水平,墙体做平动,在不同的边界条件下,求解主动土压力和被动土压力。分析了土体强度各向异性比、土体粘聚力和平均重度对土压力的影响,以及各向异性比对土压力计算范围的影响,并与Rankine土压力理论进行对比。   然后研究了基坑的抗隆起稳定性。采用非均质非线性各向异性岩石破坏准则,考虑土体原生各向异性,假定Prandtl破坏模式,采用地基承载力模式进行基坑的抗隆起稳定性分析。根据滑移线理论计算承载力,利用有限差分法结合边界条件编制出相关计算程序,并定义基坑抗隆起稳定性系数。研究了基坑开挖过程中土体强度各向异性比,土体内摩擦角,挡土墙插入比对抗隆起稳定性安全系数的影响,并与Terzaghi承载力方法和圆弧滑动法进行对比。
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