基坑支护结构上的水土压力

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1、万方数据第21卷1999年第2期3月岩土工程学报ChineseJoumalofGcotechnicaiblgim嘶ngV01．21No．2Mar．，1999基坑支护结构上的水土压力Waterandearthpressuresonthesupportingstructurearoundafoundationpit陈愈炯温彦锋(中国水利水电科学研究院岩土所。北京，100044)文摘说明土体抗剪强度的两种确定方法的适用条件；分析了基坑周边土体内孔隙压力随工程进展而变化的情况；指出控制基坑支护结构稳定的工况，叙述相应工况下的水土压力分算和合算方法。分析了近几年在国内流

2、行的土压力计算方法与国际惯用方法的差别，从而表明它们的合理性和适用条件。关键词基坑，支护结构，土压力，水压力，工况中图法分类号TU432作者简介陈愈炯，男，1930年生，交通大学水利工程学系毕业，中国水利水电科学研究院岩土所教授级高级工程师。ChenYujiong，胁lranfeng(C】ljmInstitutedWaterResourcesandHydrov㈣Research，Beljing，100044)AbstractDifferencesbetweentherecentlydevelopedmethodandtheconventionalmethodo

3、festimatingthewaterandearthpressuresonthesup-portingstructurearoundafoundationpitaredescribed．TheconditionsofapplicationandlimitationsofthesetwomethodsareclarifiedbasedOntheanalysisofchangeofporepressure，effectivestressandshears晚ngdlofsoiladjacenttothesupportingstructure．Keywordsfou

4、ndationpit，supportingstructure，earthpressure，waterpressure，stageofconstructionandperformance总应力法按下式确定粘性土体受到连续施加较快1前言在土压力计算中，如果采用有效应力法确定土的抗剪强度，则往往将水压力和土压力分开来计算；如果采用总应力法，则总是合在一起计算。但是，国内有些学者【1,2j和规范，在采用总应力法确定土体抗剪强度的前提下，也建议将水、土压力分开来计算。此外，他们建议的计算水压力的方法也不同于国际上流行的方法，甚至在水、土压力分算的条件下，土压力部分的计算

5、也与国际上流行的方法有所不同。要说明这些差别的细节以及由此引起的其它差别所在，及分析它们的合理性和适用场合，需对影响水、土压力的主要因素进行分析。这些因素是：基坑周边土体中的孔隙压力，有效应力和抗剪强度随时间的变化，以及它们的正确确定方法。2抗剪强度的确定方法确定土体抗剪强度的方法有两种，即总应力法和有效应力法。有效应力法按下式确定抗剪强度：s=c’+drttan妒’=c’+(盯一u)tanP’(1)式中盯’和盯分别为法向有效应力和总应力；“为孑L隙压力；C’，∥为有效强度指标。式(1)既适用于粘性和无凝聚性土，也适用于任何工况，它是普遍适用的确定抗剪强度的方

6、法。的荷载下的抗剪强度：s=cu+drtan妒u(2)式中c。，9。为不排水总强度指标。式(2)只适用于施工期的粘性土体。如果施工期施加在土体中的剪应力是加载而引起的，则式(2)给出偏于安全的结果；相反，如果剪应力是由于卸载引起的，例如开挖引起的剪应力，则式(2)并不一定偏于安全，而是要看工程的具体情况而定。总应力法的另一应用场合是按下式确定粘性土体在分期受到荷载时的抗剪强度：s=ccu+drtan妒∞(3)式中C。。，9。。为固结不排水总强度指标。式(3)只适用于粘性土体在第一阶段的荷载下固结完毕后再受到另一施加得较快的荷载，例如，在自身重量下固结完毕的粘土

7、坝体受到快速施加的地震荷载或水库水位降落荷载的工况，以及土坝或地基的分期施工工况，由此可见，确定强度的方法各有其适用场合。在连续施工条件下基坑周边粘性土体在施工期的总强度应按式(2)确定，不能按式(3)确定【3J。由于土的c。，P。值与c。，P。值往往相差较大，因此，很难设想式(2)和式(3)会像魏教授[1]指出的那样给出基本相139到稿日期：19粥一05—25万方数据140岩土工程学报1999焦同的结果。3抗剪强度指标的测定方法测定C’，妒’的常用试验方法为直接慢剪或三轴排水试验。如果土的渗透系数k约小于1×10-。cm／s，则直径为4cm的三轴试样和厚度为

8、2cm的直剪试样仅在剪切阶段约分别需持