超深基坑分層降水開挖條件下坑內(nèi)土體性狀研究.pdf

1、在深基坑施工中，降水與開挖是分層相互交替進(jìn)行的，坑內(nèi)土體經(jīng)歷了反復(fù)加卸荷的作用，會(huì)改變土體的有效應(yīng)力，產(chǎn)生變形等，從而土體的各種力學(xué)性狀與單純的考慮開挖卸荷或降水加荷不同。目前國(guó)內(nèi)對(duì)此研究很少，本文以天津站交通樞紐工程為研究的工程背景，結(jié)合工程的實(shí)際工況并考慮上述問題，對(duì)超深基坑分層降水開挖下坑內(nèi)土體力學(xué)性狀的變化進(jìn)行了研究，并取得了相應(yīng)的成果： (1)通過對(duì)天津地區(qū)粉質(zhì)粘土和粉土的分層降水開挖的三軸應(yīng)力路徑的試驗(yàn)?zāi)M，考慮了降

2、水對(duì)基坑土體的預(yù)壓加固作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，降水能顯著減小基坑的回彈變形總量。在每一步的開挖中，考慮降水作用(忽略壓密效果)土體的回彈量比僅考慮開挖的大，其比值在2.0-2.5之間。原因是降水作用使土體有效應(yīng)力增加，導(dǎo)致考慮降水作用的每一步開挖卸荷量明顯大于僅考慮開挖作用的開挖卸荷量。此外在軟土地區(qū)，回彈變形的時(shí)間效應(yīng)不可忽視。 (2)通過三軸應(yīng)力路徑和滲透相結(jié)合的試驗(yàn)?zāi)M，研究了降水開挖對(duì)于土體滲透特征的影響。對(duì)比單純開挖，考慮

3、降水影響后的滲透系數(shù)減少了12％，所以說降水的壓密效應(yīng)對(duì)于土體滲透性還是有一定影響的。 (3)應(yīng)用FLAC3D程序?qū)Ρ确治隽丝紤]降水與不考慮降水進(jìn)行基坑開挖的坑內(nèi)土體的變形特征，并分析了不同的開挖深度、土性、以及地連墻深度的影響因素。 (4)考慮到土體各向異性對(duì)于超深基坑變形特征的影響，用三軸試驗(yàn)和固結(jié)試驗(yàn)的方法研究了天津軟土的固有各向異性。不同的切土方向制得的土樣其不排水剪切最大主應(yīng)力差以及初始切線模量是不同的。