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1、3考慮滲透力的基坑水土壓力計(jì)算劉早云李廣信(清華大學(xué)巖土工程研究所北京100084)摘要:滲流不但決定了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水壓力,而且所產(chǎn)生的滲透力也影響其上的土壓力,以往對(duì)此認(rèn)識(shí)不足。通過(guò)算例,對(duì)不同滲流工況下用不同計(jì)算方法進(jìn)行比較分析。發(fā)現(xiàn)對(duì)于二維滲流情況,用朗肯土壓力埋論計(jì)算不合理,與用庫(kù)侖理論計(jì)算結(jié)果有較大差別;有上層滯水產(chǎn)生的水土壓力不同于一般靜水情況;當(dāng)在基坑外采用真空井點(diǎn)降水時(shí),會(huì)明顯降低荷載(主動(dòng)土壓力),增加抗力(被動(dòng)土壓力),與在坑內(nèi)排水比較,有助于基坑的穩(wěn)定。關(guān)鍵詞:土壓力一維滲流二維
2、滲流滲透力降水COMPUTATIONOFWATERANDEARTHPRESSURESINCONSIDERATIONOFSEEPAGELiuZaoyunLiGuangxin(IntituteofGeotechnicalEngineering,TsinghuaUniversityBeijing100084)Abstract:Seepagedetermineswaterpressureonsupportingstructure,andseepageforceaffectsearthpressureonitbef
3、ore.Butthereisinsufficientresearchinitbefore.Differentseepageconditionsandcomputationmethodsarecomparedandanalyzedwithexampleshere.Itisindicatedtaht,whenthereis22Dseepage,resultsofRankine’searthpressuretheoryisnotreasonable,whichisquitedifferentfromthatof
4、Coulomb’searthpressuretheory;whenthereissuperstratumperchedwater,waterandearthpressureisdifferentfromthatofstaticwater;incomparisonwithdranageinsidedeepexcavation,dewateringwithwell2pointoutsidecandeduceactiveearthpressureandincreasepassiveearthpressure,w
5、hichhelpstoslopestabilizationofdeepexcavation.Keywords:earthpressure12Dseepage22Dseepageseepageforcedewatering就不適用。庫(kù)倫土壓力理論由于考慮土楔體的極限平衡,因0前言而更為適用在有滲流的情況下計(jì)算水土壓力。當(dāng)擋土墻墻隨著我國(guó)大規(guī)模建筑基坑和地下工程的發(fā)展,支護(hù)結(jié)構(gòu)后水為二維滲流時(shí),由于滲透力方向不全是豎直方向的,故設(shè)計(jì)計(jì)算中的許多問(wèn)題逐步突現(xiàn)出來(lái)。支護(hù)結(jié)構(gòu)水土壓力朗肯理論不適用。這時(shí)朗肯理論與庫(kù)
6、倫理論計(jì)算的結(jié)果有[1~3]計(jì)算得到越來(lái)越多的重視和研究?;铀翂毫τ?jì)算很大的不同。水土壓力的分布還受不同土層滲透系數(shù)的影常常采用朗肯和庫(kù)倫土壓力理論。朗肯與庫(kù)倫土壓力理論響。當(dāng)土層的滲透系數(shù)由大到小,或者由小到大,考慮滲透均是屬于極限土壓力理論,用這兩種理論計(jì)算出的土壓力都影響,其水土壓力分布有很大的不同,這點(diǎn)在北京地區(qū)含地是墻前后土體處于極限平衡狀態(tài)。但是,朗肯土壓力理論是下水(滯水、潛水和承壓水)的土中表現(xiàn)特別明顯。此外,滲建立在土體全部處于朗肯極限平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上,是從土中透力方向的不同,將影響
7、基坑的水土壓力。對(duì)同一個(gè)基坑,一點(diǎn)的極限平衡應(yīng)力狀態(tài)出發(fā),首先求出作用在土中光滑豎采用基坑內(nèi)明溝降水和輕型井點(diǎn)降水,由于降水位置不同,直面上土壓力強(qiáng)度及其土壓力分布,然后再計(jì)算作用在墻背滲透力相對(duì)于板樁墻的方向不同,從而對(duì)板樁墻的水土壓力[5~8]上的總土壓力。庫(kù)倫土壓力理論則是對(duì)墻后的土楔體整體也將不同。李廣信等在基坑有水滲流的情況下對(duì)水土處于極限平衡狀態(tài)而求出總土壓力,再算出土壓力分布線。壓力進(jìn)行了分析,認(rèn)為要考慮滲流力,最好要結(jié)合流網(wǎng)進(jìn)行在實(shí)際基坑工程中,兩者經(jīng)常被使用,尤其是朗肯理論,更由計(jì)算,使
8、用庫(kù)倫理論計(jì)算水土壓力。于其簡(jiǎn)便而被廣泛使用。本文將通過(guò)對(duì)基坑水土壓力的幾種工況和不同方法的計(jì)需要說(shuō)明的是,土中水的問(wèn)題是土壓力計(jì)算的難點(diǎn)。簡(jiǎn)算,對(duì)朗肯和庫(kù)倫土壓力理論在有滲流情況下的適用性進(jìn)行單的水土合算并不能解決實(shí)際工程中的復(fù)雜問(wèn)題。土中水分析和比較;對(duì)滲透系數(shù)不同的土層水土壓力進(jìn)行了計(jì)算;考對(duì)水土壓力的影響主要與水的存在狀態(tài)有關(guān)。土中水的存慮到不同滲流方向,并對(duì)同一個(gè)基坑,采用基坑內(nèi)外降水(輕在狀態(tài)有多種,有結(jié)晶水、結(jié)合