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考虑基坑宽度影响的基坑抗隆起稳定分析

工程力学 2018年第5期35卷 118-124页

作者：应宏伟王小刚张金红浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室杭州310058 中铁二院华东勘察设计有限责任公司杭州310004 浙江省建筑设计研究院杭州310006

地铁车站、地下管廊建设中狭窄基坑日趋增多,目前深基坑抗隆起稳定性的计算方法主要基于地基承载力模式和绕最下道内支撑或拉锚点的圆弧滑动模式,不能考虑基坑平面尺寸的影响。对不同宽度的深基坑进行数值模拟,得到坑底潜在隆起滑裂面... 详细信息

地铁车站、地下管廊建设中狭窄基坑日趋增多,目前深基坑抗隆起稳定性的计算方法主要基于地基承载力模式和绕最下道内支撑或拉锚点的圆弧滑动模式,不能考虑基坑平面尺寸的影响。对不同宽度的深基坑进行数值模拟,得到坑底潜在隆起滑裂面的分布规律,并提出了考虑基坑宽度影响的基坑坑底抗隆起稳定分析模式,基于有限土体的被动土压力研究,修正了狭窄基坑被动侧的被动土压力系数。通过算例分析基坑宽度、支挡墙嵌入深度等对基坑抗隆起稳定的影响。研究表明狭窄基坑抗隆起安全系数更高,砂性土地基基坑宽度效应比淤泥质黏土地基更明显。将该文法应用于工程实例分析,实测数据验证了该文法的合理性。

关键词：狭窄基坑抗隆起稳定破坏模式宽度效应被动土压力系数

考虑支撑作用的基坑抗隆起稳定安全系数计算方法

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岩土力学 2020年第5期41卷 1680-1689页

作者：王洪新沈旭凯上海大学土木工程系上海200072 上海城建市政工程(集团)有限公司上海200065 上海工业化装配化市政工程技术研究中心上海200065

圆弧滑动法是国内规范计算基坑抗隆起稳定安全系数的主要方法之一。传统方法假设了滑动圆弧的圆心位置,最常用的位置是最下道支撑与围护墙的交点,这相当于假定支撑体系不会破坏,计算结果显然是偏于不安全的。给出一个计算模型,该模型不... 详细信息

圆弧滑动法是国内规范计算基坑抗隆起稳定安全系数的主要方法之一。传统方法假设了滑动圆弧的圆心位置,最常用的位置是最下道支撑与围护墙的交点,这相当于假定支撑体系不会破坏,计算结果显然是偏于不安全的。给出一个计算模型,该模型不固定滑弧圆心位置,把通过试算得到的安全系数最小值作为最终的抗隆起稳定安全系数。同时,给出了考虑基坑宽度影响的算法。算例分析表明:针对传统地铁基坑,滑弧圆心可能位于最下道或以上各道支撑处,支撑体系的稳定性对安全系数有明显影响;当支撑极限轴力增大至临界值时可过渡为传统算法。进一步的分析表明,滑弧圆心最终位于基坑内一侧。所提方法是对传统圆弧滑动法的一个重要改进,适合在基坑设计和施工中推广应用。

关键词：基坑抗隆起稳定滑动圆心插入比开挖宽度

基坑的尺寸效应及考虑开挖宽度的抗隆起稳定安全系数计算方法

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岩土力学 2016年第S2期37卷 433-441页

作者：王洪新上海城建市政工程(集团)有限公司上海200065

相比于宽基坑,狭窄基坑具有更好的稳定性和更小的变形,表现出明显的尺寸效应,相同挖深时窄基坑围护结构的入土深度可适当减小。目前设计采用的基坑稳定性分析方法基本上都没有考虑开挖宽度对安全系数的影响,导致狭窄基坑设计偏于保守。... 详细信息

相比于宽基坑,狭窄基坑具有更好的稳定性和更小的变形,表现出明显的尺寸效应,相同挖深时窄基坑围护结构的入土深度可适当减小。目前设计采用的基坑稳定性分析方法基本上都没有考虑开挖宽度对安全系数的影响,导致狭窄基坑设计偏于保守。为保证窄基坑滑裂面也能够形成,通过移动滑动圆弧圆心方法,使滑裂圆弧通过围护墙底和基坑底与对侧围护墙的交点,以该滑裂面计算的抗隆起稳定安全系数K_s值可以考虑基坑宽度的影响。基于该理念,根据宽窄不同,把基坑分为不同种类,分别对应不同的K_s值计算方法。该方法可以在基坑足够宽时过渡到现有规范方法,保证与既有规范的统一,在狭窄基坑时,K_s→+∞。计算分析表明,在基坑设计时忽视尺寸效应,片面强调插入比是不科学的。由于仍然采用传统的抗隆起稳定安全系数的滑裂面形式,计算方法没有过大变化,适合在基坑设计和施工中推广应用,文中方法为狭窄基坑减小围护插入深度提供了理论依据。

关键词：基坑抗隆起稳定尺寸效应开挖宽度插入深度

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各向异性软黏土基坑抗隆起稳定极限平衡分析

工程力学 2016年第9期33卷 131-137页

作者：应宏伟王小刚张金红周建朱成伟浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室杭州310058

天然黏土表现出明显的强度各向异性,在软黏土地区中的基坑抗隆起分析时有必要考虑土体各向异性的影响。针对桩墙式支护基坑绕下道支撑的圆弧滑动抗隆起稳定模式,采用基于空心圆柱仪(HCA)杭州原状软黏土试验结果的土体强度各向异性不排... 详细信息

天然黏土表现出明显的强度各向异性,在软黏土地区中的基坑抗隆起分析时有必要考虑土体各向异性的影响。针对桩墙式支护基坑绕下道支撑的圆弧滑动抗隆起稳定模式,采用基于空心圆柱仪(HCA)杭州原状软黏土试验结果的土体强度各向异性不排水强度公式,根据极限平衡法推导得到坑底抗隆起稳定分析公式。结合算例,讨论了土体强度各向异性、挡墙入土深度、最下道支撑和坑底间的距离等因素对坑底抗隆起稳定的影响,比较了该文方法与传统方法结果的差别,指出不考虑土体强度各向异性的软黏土基坑抗隆起分析和基于传统Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。最后采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法结果的对比,验证了该文方法的合理性。

关键词：基坑各向异性圆弧滑动模式极限平衡法抗隆起稳定

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考虑基坑形状和平面尺寸的抗隆起稳定安全系数及异形基坑的稳定性分析

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岩石力学与工程学报 2015年第12期34卷 2559-2571页

作者：王洪新上海城建市政工程(集团)有限公司上海200065

基坑的常见形状有条形、矩形、圆形和手枪形等;其他条件相同时,不同形状基坑的抗隆起稳定安全系数不同。但是,目前国内基坑规范推荐的分析基坑稳定性的方法基本上都不能考虑基坑形状对稳定性的影响。在一个基坑开挖卸载模型的基础上,给... 详细信息

基坑的常见形状有条形、矩形、圆形和手枪形等;其他条件相同时,不同形状基坑的抗隆起稳定安全系数不同。但是,目前国内基坑规范推荐的分析基坑稳定性的方法基本上都不能考虑基坑形状对稳定性的影响。在一个基坑开挖卸载模型的基础上,给出一个可以综合考虑基坑的平面形状、尺寸和插入比影响的抗隆起稳定安全系数。对于条形、矩形和手枪形基坑,可以通过解析方法计算该安全系数;而对于圆形基坑,可通过数值积分计算该安全系数,从而解决了圆形基坑稳定性分析的难题。分析表明,当圆形基坑直径较大时,该安全系数与超宽条形基坑的安全系数是统一的,说明给出的安全系数适用范围较广。对于黏性土地层中围护插入比较小的基坑,该方法可以退化为Terzaghi方法。由此得到的地基承载力系数与斯开普顿建议值的变化趋势一致,其合理性可由现场实测数据和强度折减法的计算结果证实。现场统计结果表明,圆形基坑的抗隆起稳定安全系数与围护变形有归一化关系,可利用该关系确定安全系数的容许值,也从侧面说明本文方法的合理性。

关键词：基坑工程安全系数抗隆起稳定形状平面尺寸圆形基坑变形

基于空心圆柱仪试验的各向异性软黏土基坑抗隆起稳定分析

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岩土力学 2016年第5期37卷 1237-1242,1248页

作者：应宏伟张金红周建孙威严佳佳浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

已有研究表明,天然黏土的强度表现出明显的各向异性,但其规律未能经过严格的试验验证。基于空心圆柱仪(HCA)的杭州原状软黏土试验结果,对Casagrande法进行修正,提出大主应力方向为任意方向剪切时土体的强度公式。假定基坑开挖引起的土... 详细信息

已有研究表明,天然黏土的强度表现出明显的各向异性,但其规律未能经过严格的试验验证。基于空心圆柱仪(HCA)的杭州原状软黏土试验结果,对Casagrande法进行修正,提出大主应力方向为任意方向剪切时土体的强度公式。假定基坑开挖引起的土体滑动破坏模式为Prandtl模式,利用上述强度公式,得到基坑抗隆起稳定的塑性上限解。结合算例,讨论了土体强度各向异性比、挡墙入土深度比、墙底下卧硬土层深度、挡墙粗糙度等因素对基坑坑底抗隆起稳定的影响。采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法的结果对比,验证了所提方法的合理性。研究表明,不考虑土体强度各向异性和基于Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。

关键词：主应力轴旋转各向异性上限解分析基坑抗隆起稳定

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基坑抗隆起稳定安全系数实用计算分析与应用

岩石力学与工程学报 2007年第A01期26卷 3223-3230页

作者：王洪新陈建军刘冀山同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200092 中铁十六局集团有限公司北京100018 上海隧道工程股份有限公司上海200082

总结基坑由于插入深度不足导致的坑底隆起破坏的两种形式,研究基坑抗隆起稳定安全系数Ks计算公式的适用性及局限性,指出常用公式的错误,给出考虑因素更多、更适用的修正公式,并对修正公式的敏感性进行分析。运用该修正公式及数值方法分... 详细信息

总结基坑由于插入深度不足导致的坑底隆起破坏的两种形式,研究基坑抗隆起稳定安全系数Ks计算公式的适用性及局限性,指出常用公式的错误,给出考虑因素更多、更适用的修正公式,并对修正公式的敏感性进行分析。运用该修正公式及数值方法分析基坑变形与Ks值的关系,指出Ks值对控制基坑变形的意义;通过分析发现基坑变形在Ks小于某值时发生突变,证明基坑设计存在一个最优的插入比。给出考虑因素全面、计算简便、更能反映工程实际的Ks计算公式,并得到一些对工程具有指导意义的结论,可以在基坑设计、施工中应用。

关键词：基坑工程抗隆起稳定安全系数变形

基于不排水强度的黏土基坑抗隆起稳定计算方法

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岩土工程学报 2020年第9期42卷 1577-1585页

作者：黄茂松李弈杉唐震袁聚云同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

目前的基坑抗隆起稳定计算方法多是直接采用固结不排水强度指标进行计算,这种方法对于软黏土地层的计算在理论上是不合理的,且传统的圆弧滑动法未考虑最下道支撑以上土体强度的发挥。针对上述问题,通过将固结不排水强度指标转换成不排... 详细信息

目前的基坑抗隆起稳定计算方法多是直接采用固结不排水强度指标进行计算,这种方法对于软黏土地层的计算在理论上是不合理的,且传统的圆弧滑动法未考虑最下道支撑以上土体强度的发挥。针对上述问题,通过将固结不排水强度指标转换成不排水抗剪强度,考虑最下道支撑以上土体强度的发挥,对传统圆弧滑动法进行了改进,并进一步提出了基于不排水强度的圆弧机构上限分析方法。工程算例分析表明,传统圆弧滑动法得到的安全系数普遍偏高,而所提出上限分析方法计算得到的结果则更为合理。

关键词：基坑圆弧滑动法抗隆起稳定不排水强度极限分析法

基于强度折减法的狭长基坑坑底抗隆起稳定研究

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地下空间与工程学报 2015年第S1期11卷 59-64页

作者：陈孝湘赵金飞唐自强王贤灿吴征福建省电力勘测设计院福州350003 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350003

以电力电缆隧道基坑为代表的狭窄、长条型基坑,由于开挖宽度小于深度,基坑内外侧土层不符合半无限体的假设,其坑底抗隆起稳定破坏模式就与常规建筑基坑不同,采用国家标准GB 50007和建筑行业标准JGJ 120推荐的算法会产生较大误差。文章... 详细信息

以电力电缆隧道基坑为代表的狭窄、长条型基坑,由于开挖宽度小于深度,基坑内外侧土层不符合半无限体的假设,其坑底抗隆起稳定破坏模式就与常规建筑基坑不同,采用国家标准GB 50007和建筑行业标准JGJ 120推荐的算法会产生较大误差。文章以强度折减法为分析工具,研究采用支挡结构围护的狭长基坑坑底稳定破坏模式,分析结果显示狭长基坑不再以圆弧滑动形式破坏,而是形成了以基坑外两侧圆弧主动区、坑内整体被动区的新型破坏模式;同时,针对厦门电力进岛第二通道工程的典型基坑断面,进一步分析基坑抗隆起稳定安全系数与支挡结构插入深度的关系,为工程建设提供依据。

关键词：强度折减法狭长基坑破坏模式抗隆起稳定