地下连续墙泥浆槽壁稳定性评价的水平条分法-论文.pdf

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1、第35卷第6期岩土工程学报Vo1.35No.62013年6月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJune2013地下连续墙泥浆槽壁稳定性评价的水平条分法夏元友,裴尧尧‘,王智德,陈晨,周雄(武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070)摘要;考虑土体分层性质,假定开挖槽段附近各土层厚度分布均匀且土层分界面垂直于槽面,以经典二维楔形滑块体模型为研究对象,提出了地下连续墙泥浆护壁稳定性评价的水平条分法,建立了满足条块力平衡的3M方程评价模型和同时满足力平衡和力矩平衡的4M方程评价模

2、型,提出了求解方法,并验证了3M方程模型的有效性和条分法提出的必要性。将3M评价模型应用于武汉市某超深基坑成槽开挖坍塌的槽段稳定性分析,总结了临界角度和安全系数随地下水位、地表超载、泥浆高差、及泥浆重度的变化规律。最后用定义的水平条问力与竖向条间力的比值讨论了不同参数取值下水平条间力的变化规律。关键词:泥浆护壁;水平条分法;安全系数;临界角度;条间力中图分类号:TU476-3文献标识码:A文章编号:1000—4548(2013)06—1128—06作者简介:夏元友(1965一)男,安徽庐江人,工学博士,教授,博士生导师,主要从

3、事岩土工程科研与教学工作。Email:xiayy1965@126.com。HorizontalslicemethodforstabilityofslurrytrenchXIAYuan-you,PEIYao—yao,ⅥNGZhi—de,CHENChen,ZHOUXiong(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Ahorizontalslicemethodispresentedto

4、validlyanalyzethestabilityofslurry~enchwiththeconsiderationofthesoilanisotropyandtheassumptionofthesoilboundaryperpendiculartothetrenchface.111etypicaltwo—dimensionalfailuremodelisinvestigated,inwhichthewedgeblockisdividedintoslices.Fromtheforceequilibriumofeachslic

5、easwellasitsforceandmomentequilibrium.themodelsfor3Mand4Mequationsareestablishedrespectively.11】emodelfor3Mequationsisverifiedtobeaccurate,reliableandnecessary.Finally,anexampleisprovidedtoillustratethevariationsofthefactorofsafetyandthecriticalfailureplaneangle、Ⅳit

6、llthelengthofthegroundwatertable,surchargeloading,slurryheightandslurryunitweight.Theratioofhorizontalsliceforcetoverticalsliceforceisdefinedtoinvestigatethedevelopmentofthehorizontalsliceforce.Keywords:slurry-supportedtrench;horizontalslicemethod;factorofsafety;cri

7、ticalangle;sliceforceO引言Tsai等L3J提出了以塑性理论为基础的评价软土夹土层评价泥浆护壁稳定性的两个常规标准是:①开挖挤出的评价方法。有限元强度折减法也应用于匀质砂时不产生滑块体滑移;②浆护壁槽面上的土体不产生土成槽开挖的稳定性分析中L1引。剥落L1。】。极限平衡法是泥浆护壁稳定性评价的主要方基于库仑理论的滑块体模型更常用于实际工程法。前一个标准的评价准则是建立在以库仑模型为基中L4J。但现阶段存在的基于滑块体的评价方法都假定开挖槽段土体为匀质】,忽略了土层非均匀分布的情础的力平衡研究,破坏模型包括二

8、维倾斜平面滑动面楔形体I1之】、带张拉裂缝的二维及三维倾斜平面滑动楔况。考虑了土体分层性质,假定开挖槽段附近各土层形体【4】、倾斜平面滑动面的抛物柱或半圆柱体l6-剐、厚度分布均匀且土层分界面垂直于槽面,以经典的二以及三维壳形滑动面体【9叭。后一标准的研究主要是维楔形体破坏模

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