浅谈围护结构变形模式对土压力和坑周地表沉降的影响

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文围护结构变形模式对土压力和坑周地表沉降的影响培养单位：土木工程学院一级学科：土木工程二级学科：岩土工程研究生：王保建指导教师：熊巨华副教授朱碧堂博士二OO七年三月摘要本文通过对已有模型试验、数值分析试验以及土压力理论进行分析、总结和归纳，得出影响土压力大小和分布的主要因素。进而根据大量的围护结构变形实测数据，总结出围护结构变形模式主要有以下几种：绕墙趾向坑内转动、绕墙顶向坑内转动、平移和鼓胀四种基本变形模式及其组合模式。在此基础上，利用数值分析方法对土压力的各种主要影响因素进行了较为详细的分析，同时探讨了墙后土体渐进破坏的过程、土体破裂面形状与

2、士体参数和围护结构与土体之间的摩擦特性之间的关系，之后对围护结构不同变形模式下土拱效应产生的机理进行了分析。当围护结构绕墙趾向坑内转动时，根据围护结构最大位移与墙后土体塑性区之间的关系和该变形模式下土拱效应产生的机理，推导出了同时考虑围护结构位移和土拱效应的土压力公式，利用该公式所计算土压力与实测结果较吻合。当围护结构绕墙顶向坑内转动时，根据前文所得破裂面形状和土拱效应机理，推导了同时考虑这两种影响因素的土压力公式，利用该公式所计算土压力与实测土压力较相符。本文还探讨了围护结构不同变形模式与基坑四周土体沉降影响范围、沉降分布形式以及沉降最大值和所处位置之间的关系。经分析发现

3、，围护结构变形越向下发展，引起的强后土体沉降范围越大，沉降最大值的位置也越向远离墙体的方向移动，而沉降曲线却有越来越平缓的趋势。同时，围护结构变形扫掠过的体积与墙后土体下沉量有某种相关性，扫掠过的体积越大，墙后土体下沉的体积越大。关键词：土压力；围护结构变形模式；渐进破坏机理；破裂面；土拱效应；AbstractABSTRACTB嬲cdolltheanalysisofthemodeltestsandnumericalanalysisandthetheoriesofearthpressurethatresearchersevordid，thefactorsthatmainlya

4、ffectthemagnitudeanddistributionofearthpressurearesummarized．Then,onthebasisofalotofmeasureddeformationofretainingsI望出：lur鹳。thepaperessnrlleSthatthedeformationmodesofretainingstructuresonlyhasfourkindsofbasicdeformationmod鹤，thatis，Rotationaboutbase，Rotationabouttop，TranslationandFlexure，an

5、dotherdeformationmodesCanbecombinedwiththefourkindsofbasicdeformationmodes．Then，mainlyfactorsthatinfluencethemagnitudeanddistributionofearthpressureareanalyzedindetail．Atthe$出fifletime,thepaperdiscussestheeourscoftheprogressivefailureofsoilandtherelationshipbetweentheshapeoffailuresurfacea

6、ndsoilparameters．Then,soilarchingeffectmechanismsofdifferentdeformationmodesofretainingstructuresareanalyzed．Forrotationaboutbase，basedontherelationshipbetweenbiggestdisplacementofretainingstructuresandplasticzoneofsoilandsoilarchingeffectmechanism,theformulaofearthpressureconsideringdispl

7、acementofretainingstructuresandsoilarchingeffectisgained，andcomparisonsofthecalculatedresultswiththeresultsfi'omnumericalanalysisshowthattheformulaCanprovidegoodpredictionsofearthpressure．Forrotationabouttop,onthebasisofshapeoffailurefian-faceandsoilarchingeff