桩锚支护基坑工程侧壁土压力分布规律试验研究

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土压力分布规律研究是岩土工程中一个古老却仍未圆满解决的难题。土压力有静止、主动和被动土压力三种形式,计算方法有极限状态的土压力计算和非极限状态的土压力计算两种。结合桩锚支护结构上不同深度土压力实测结果,研究了非极限状态下的四种土压力模型,即宰金珉模型、徐日庆模型、陈页开模型和卢国胜模型,分析比较了各种模型的适用性和分布特征,并对实际工程土压力确定提出建议。结合郑州市京沙快速通道第三标段工程现场监测,采用Microsoft Visual Basic6.0进行四种模型算法编程,分别计算四种模型的土压力以及静止土压力、极限状态下的主动和被动土压力,最后将其与实测土压力一起综合比较,主要得出以下结论:(1)在郑州地区较好的工程地质条件下,桩锚支护基坑中桩体实测最终水平位移较小,通常小于3mm。(2)计算四种理论模型,在准主动位移很小的情况下,宰金珉模型、徐日庆模型和陈页开模型基本上都等于静止土压力结果;卢国胜模型结果偏小。在准被动位移很小的情况下,徐日庆模型和陈页开模型约等于静止土压力,宰金珉模型由于被动土压力修正系数的影响,约等于静止土压力的1.3倍,且随着位移的增大而增大;卢国胜模型的计算结果相对偏大,与位移成正比例关系,增长较快。(3)挂布法安装土压力盒时要严格按照规定进行操作,保证土压力盒的准确位置并在浇筑混凝土过程中,土压力盒没有被混凝土或者砂浆包裹。建议放置土压力盒的口袋可以从中心位置上移100-200mm,而不应位于挂布(1000mm×1500mm)的正中央。在后续监测过程中,也要做好保护,提高土压力盒的成活率及准确性。(4)土压力盒的示值随温度升高而增大,但总体影响不大,温度变化10℃,压力值变化总量仅为2.61kPa,且变化均匀。(5)土压力与深度之间大致呈三角形直线关系。(6)工程地质条件优良的情况下,排桩的深层水平位移值小于3mm时,在工程设计和施工过程中,土压力值可以偏于安全直接按静止土压力取定。
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