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《深開挖穩(wěn)定分析及土壤參數(shù)應用ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、深開挖穩(wěn)定分析及土壤參數(shù)應用歐章煜國立臺灣科技大學營建系教授一、土壤力學分析的原理土壤的總應力、有效應力與孔隙水壓力間的關係可用下式表示之:Coulomb建議土壤的剪力強度可以下式表示:(2.17)為土壤的剪力強度,為破壞面上之正向應力,為凝聚力,為內(nèi)摩擦角(2.18)=有效凝聚力及有效內(nèi)摩擦角,=作用於破壞面上之正向有效應力(1)排水行為(2)排水分析(3)土壤強度參數(shù)則應採用有效凝聚力()及有效摩擦角()二、非凝聚性土壤之排水強度及參數(shù)圖2.9利用Mohr圓決定破壞角(a)破壞Mohr圓及包絡線(b)破壞面上之應力不排水剪力強度的定義:三、飽和粘性土壤之不
2、排水強度及參數(shù)3.1不排水剪力強度理論圖2.20不排水剪力強度的基本原理(1)不排水剪力強度與深度的關係3.2不排水剪力強度的特性圖2.21不排水剪力強度之剖面圖及基礎之承載力正常壓密黏土具有正規(guī)化行為=常數(shù)(1)三軸UU試驗取樣前後,作用於土體之有效應力不變3.3求取不排水剪力強度的方法現(xiàn)場十字片剪力試驗圖2.29十字片剪力試驗(a)十字片剪力試驗儀(b)鑽孔內(nèi)之十字片剪力試驗儀Su=土壤的不排水剪力強度D=葉片直徑H=葉片高度因此則{圓錐貫入試驗uuqt圖2.31CPTU之錐頭構造臺北國家企業(yè)中心基地土壤性質(zhì)土壤破壞面上的強度則可採用式(2)計算之,雖然式
3、(2)為總應力的表示方式四、不飽和粘土之強度及參數(shù)五、排水分析及不排水分析●研判土壤為排水材料或不排水材料●排水材料的參數(shù)為、,進行排水分析;土、水分開算●不排水材料的參數(shù)為、,進行不排水分析;土、水合併計算Rankine?Coulomb?Others(Caquot-Kerisel)?六、側(cè)向土壓力6.1非凝聚性土壤非凝聚性土壤土壓力可用下式表示之:(6)(7)(8)(9)上式中及分別為主動及被動土壓力係數(shù),可根據(jù)及的數(shù)值,可分別查專書中的圖4.9及4.10或DM7.2z排水分析+=0Rankine、Coulomb及Caquot-Kerisel之相同時,Ran
4、kine之最大,Coulomb之接近於Caquot-Kerisel之=0,Rankine、Coulomb及Caquot-Kerisel之均相同,Rankine之最小,Coulomb之最大;當大,Coulomb之呈現(xiàn)不合理的「大」,Coulomb與Caquot-Kerisel之差異相當小,Coulomb之明顯的大於Caquot-Kerisel之內(nèi)擠破壞(pushin)底面隆起破壞(basalheave)極限破壞的種類:圖5.1極限破壞模式(a)內(nèi)擠破壞破壞面(a){支撐擋土壁地面下陷擋土壁底端踢出(b)支撐地面下陷破壞面開挖底面隆起圖5.1極限破壞模式(b)底面
5、隆起破壞支撐式擋土壁之極限破壞內(nèi)擠破壞抗內(nèi)擠破壞之安全性係數(shù)如下:(5.5)(a)(b)ppaLpLsMpP支撐底撐apaP圖5.4內(nèi)擠破壞全土壓力分析法(a)全土壓力分佈(b)擋土壁自由體之力平衡安全係數(shù)的規(guī)定:日本建築學會:日本建築學會建議我國的建築技術則基礎構造設計規(guī)範規(guī)定:時,然而當假設國家企業(yè)中心基地之主要地質(zhì)為正常壓密黏土,其開挖深度為19.7公尺,採用深35公尺之連續(xù)壁作為擋土壁,最下層支撐距開挖面3.2公尺。表1假設案例之連續(xù)壁深度(或貫入深度)與關係()內(nèi)數(shù)字表示貫入深度(連續(xù)壁)(鋼版樁)=1.2~1.3安全係數(shù)非粘性土壤(砂質(zhì)、卵礫石)水
6、壓力分佈:全水壓力分佈?淨水壓力分佈?底面隆起破壞底面隆起破壞之分析僅適用於粘土層如Terzaghi【5.6】、BjerrumandEide【5.7】、Tschebotarioff【5.8】、TerzaghiandPeck【5.9】及O'Rourke【5.10】等,但以Terzaghi法、BjerrumandEide法及力矩平衡法的應用最廣(5.15)XOabdfec(a)WOsM(b)圖5.20力矩平衡法隆起破壞分析(a)破壞面(b)自由體之力平衡底撐NNNNNNNususXsgsXOabdfec(a)W?á?ádOsM(b)圖5.20力矩平衡法隆起破壞分析
7、(a)破壞面(b)自由體之力平衡底撐NNNNNNNususXsgs八、極限破壞案例研究力霸百老匯位於臺北市士林路基河路,開挖基地之寬度為17.6m,長度為100.1m;開挖深度為13.45m,採用厚度為70cm、深為24m之連續(xù)壁作為擋土壁,支撐有4層,開挖有5個階段圖5.23臺北市基河路的某開挖工地之穩(wěn)定分析(a)開挖及地質(zhì)剖面SMOL-MLSP-SMCL?EGL-4.5mGL-8.7mGL-10.7mGL-13.45mGL-2.8mGL-10.15mGL-24.0m14.72m/kN及約等於1.5約等於2.3為粘性土壤的總應力強度參數(shù),為從三軸壓密不排水(
8、CU)試驗所得到原設計者得到假設本基地