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基于塑性上限定理的承压水地层基坑底板抗突涌安全厚度研究
1
作者
王洪涛
宣兆腾
+2 位作者
孔令辉
殷允腾
卢昭
《土木工程学报》
北大核心
2025年第7期77-86,109,共11页
文章针对承压水地层基坑开挖施工易产生突涌灾害问题,考虑基坑围护结构影响,构造提出一种由剪切区与被动区组成的底板突涌破坏机制。同时,假设基坑周边土体满足非线性Mohr-Coulomb破坏准则,并基于塑性上限定理,推导出基坑底板抗突涌临...
文章针对承压水地层基坑开挖施工易产生突涌灾害问题,考虑基坑围护结构影响,构造提出一种由剪切区与被动区组成的底板突涌破坏机制。同时,假设基坑周边土体满足非线性Mohr-Coulomb破坏准则,并基于塑性上限定理,推导出基坑底板抗突涌临界安全隔水层厚度的理论计算公式与土体破裂面函数表达式。在此基础上,与现有文献方法、室内试验、数值模拟及工程实例结果进行对比分析,验证本文方法的合理性,分析得到不同基坑设计参数、土体强度参数、承压水压力对底板临界安全厚度的影响规律。研究表明:基坑底板所需临界安全厚度随土体剪胀系数、黏聚力、重度、被动区厚度增加而减小,而随开挖宽度、承压水压力及非线性系数增加而增加。研究工作可为承压水地层基坑支护设计与突涌灾害防治提供一定理论参考。
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关键词
上限定理
承压水
基坑
临界安全厚度
非线性Mohr-Coulomb破坏准则
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职称材料
钢管桩-灌注桩复合支护下桩间土拱力学效应分析
2
作者
王洪涛
刘容利
+2 位作者
赵晓东
赵耀辉
赵万里
《岩土力学》
北大核心
2025年第4期1228-1239,共12页
为研究不同类型围护桩联合作用下基坑地层土体支护力学响应特征,以济南轨道交通4号线林家庄车站基坑工程为依托,针对现场首次采用的钢管桩-灌注桩复合支护形式,构造提出了复合桩作用下地层支护应力解析分析模型与计算方法,分析了不同地...
为研究不同类型围护桩联合作用下基坑地层土体支护力学响应特征,以济南轨道交通4号线林家庄车站基坑工程为依托,针对现场首次采用的钢管桩-灌注桩复合支护形式,构造提出了复合桩作用下地层支护应力解析分析模型与计算方法,分析了不同地层深度与桩间距下地层内部最大主应力分布特征及成拱效应规律。在此基础上,根据最大主应力支护迹线与桩间土拱轴线关系,提出了钢管桩与灌注桩间隔布设下桩间成拱分析模型,由内拱与外拱共同承担地层侧向土压力,推导了合理桩间距S和荷载分担系数λ的理论公式,并讨论了钢管桩、灌注桩的承担荷载能力关系。最后,结合具体工程实例验证了土拱分析模型的有效性,分析了内摩擦角、黏聚力、桩径等不同参数对合理桩间距S和荷载分担系数λ的影响规律。研究结果表明:钢管桩-灌注桩复合支护下,合理桩间距S随着内摩擦角、黏聚力、桩径的增加而增大;荷载分担系数λ随着内摩擦角及黏聚力的增加而增大,相应的外拱承担荷载的能力逐渐增强;当其他参数不变,钢管桩直径增大时,外拱承担荷载能力会逐渐减小。
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关键词
土拱效应
大主应力
桩间距
荷载分担系数
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职称材料
题名
基于塑性上限定理的承压水地层基坑底板抗突涌安全厚度研究
1
作者
王洪涛
宣兆腾
孔令辉
殷允腾
卢昭
机构
山东
建筑
大学
土木
工程
学院
山东建筑大学教育部建筑结构加固改造与地下空间工程重点实验室
北京中煤矿山
工程
有限公司
济南城建集团有限公司
出处
《土木工程学报》
北大核心
2025年第7期77-86,109,共11页
基金
国家自然科学基金(52374093)
中国博士后科学基金资助项目(2022M711314)
山东省自然科学基金(ZR2022ME088)。
文摘
文章针对承压水地层基坑开挖施工易产生突涌灾害问题,考虑基坑围护结构影响,构造提出一种由剪切区与被动区组成的底板突涌破坏机制。同时,假设基坑周边土体满足非线性Mohr-Coulomb破坏准则,并基于塑性上限定理,推导出基坑底板抗突涌临界安全隔水层厚度的理论计算公式与土体破裂面函数表达式。在此基础上,与现有文献方法、室内试验、数值模拟及工程实例结果进行对比分析,验证本文方法的合理性,分析得到不同基坑设计参数、土体强度参数、承压水压力对底板临界安全厚度的影响规律。研究表明:基坑底板所需临界安全厚度随土体剪胀系数、黏聚力、重度、被动区厚度增加而减小,而随开挖宽度、承压水压力及非线性系数增加而增加。研究工作可为承压水地层基坑支护设计与突涌灾害防治提供一定理论参考。
关键词
上限定理
承压水
基坑
临界安全厚度
非线性Mohr-Coulomb破坏准则
Keywords
upper bound theorem
confined water
foundation pit
critical safety thickness
nonlinear Mohr-Coulomb failure criterion
分类号
TU753 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
钢管桩-灌注桩复合支护下桩间土拱力学效应分析
2
作者
王洪涛
刘容利
赵晓东
赵耀辉
赵万里
机构
山东
建筑
大学
土木
工程
学院
山东建筑大学教育部建筑结构加固改造与地下空间工程重点实验室
济南轨道交通集团有限公司
山东
省物化探勘查院
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第4期1228-1239,共12页
基金
国家自然科学基金(No.52374093)
中国博士后科学基金(No.2022M711314)
+1 种基金
山东省自然科学基金(No.ZR2022ME088)
济南市科研带头人工作室项目(No.202333054)。
文摘
为研究不同类型围护桩联合作用下基坑地层土体支护力学响应特征,以济南轨道交通4号线林家庄车站基坑工程为依托,针对现场首次采用的钢管桩-灌注桩复合支护形式,构造提出了复合桩作用下地层支护应力解析分析模型与计算方法,分析了不同地层深度与桩间距下地层内部最大主应力分布特征及成拱效应规律。在此基础上,根据最大主应力支护迹线与桩间土拱轴线关系,提出了钢管桩与灌注桩间隔布设下桩间成拱分析模型,由内拱与外拱共同承担地层侧向土压力,推导了合理桩间距S和荷载分担系数λ的理论公式,并讨论了钢管桩、灌注桩的承担荷载能力关系。最后,结合具体工程实例验证了土拱分析模型的有效性,分析了内摩擦角、黏聚力、桩径等不同参数对合理桩间距S和荷载分担系数λ的影响规律。研究结果表明:钢管桩-灌注桩复合支护下,合理桩间距S随着内摩擦角、黏聚力、桩径的增加而增大;荷载分担系数λ随着内摩擦角及黏聚力的增加而增大,相应的外拱承担荷载的能力逐渐增强;当其他参数不变,钢管桩直径增大时,外拱承担荷载能力会逐渐减小。
关键词
土拱效应
大主应力
桩间距
荷载分担系数
Keywords
soil arching effect
maximum principal stress
pile spacing
load sharing factor
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于塑性上限定理的承压水地层基坑底板抗突涌安全厚度研究
王洪涛
宣兆腾
孔令辉
殷允腾
卢昭
《土木工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
钢管桩-灌注桩复合支护下桩间土拱力学效应分析
王洪涛
刘容利
赵晓东
赵耀辉
赵万里
《岩土力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
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