地下空间开发中的若干技术问题

1、会计学1地下空间开发中的若干技术问题地下空间开发中的若干技术问题玄武湖隧道玄武湖隧道上海人民广场上海人民广场地铁站台地铁站台南京地铁线南京地铁线无锡轻轨线无锡轻轨线地铁剪票口地铁剪票口地下音乐台地下音乐台地下运动场地下运动场地下停车场地下停车场 地下游泳池地下游泳池 2.1 土压力与变形的关系土压力与变形的关系土压力与挡土墙位移的关系土压力与挡土墙位移的关系 反映出土压力与挡土反映出土压力与挡土结构的位移之间存在结构的位移之间存在很大的关系很大的关系 大主应力方向加荷的应力应变曲线大主应力方向加荷的应力应变曲线 小主应力方向卸荷的应力应变曲线小主应力方向卸荷的应力应变曲线 0246810121

2、41618202224020406080100120140160180q/kPa3S/% k=0.5 k=0.4 k=0.8 k=0.65024681012141601020304050607080q/kPa3s/% k=0.5 k=0.4 k=0.8 k=0.650(, )( )( )4()122ab sspkkpe其中：其中：s s是土体产生的位移量。是土体产生的位移量。p0 为静止土压力；为静止土压力； 为内摩擦角的函数；为内摩擦角的函数； 为主动土压力位移量和内摩擦角的函数，且有为主动土压力位移量和内摩擦角的函数，且有b0。 )(k),(asb 该公式具有该公式具有单调递增性、有界性和

3、可回归为经单调递增性、有界性和可回归为经典图压力理论计算公式等特性，典图压力理论计算公式等特性，能够很好地描述挡能够很好地描述挡土墙位移和土压力之间的关系。土墙位移和土压力之间的关系。其中：其中：2)sin1 ()28sin1)245(414sin1)245(4(2ln2htgetgpssAas 是土体产生的位移量。是土体产生的位移量。 引用引用岳祖润，彭胤宗，张师德的压实粘性土填土挡土墙土压力离岳祖润，彭胤宗，张师德的压实粘性土填土挡土墙土压力离心模型试验心模型试验压力模型试验研究压力模型试验研究中的实测数据进行对比，结果如下中的实测数据进行对比，结果如下： 由上表可见：计算值和实测值相当接

4、近，误差在由上表可见：计算值和实测值相当接近，误差在4 4以内。以内。 引用徐日庆、陈页开在刚性挡墙被动土压力模型试验研究中的引用徐日庆、陈页开在刚性挡墙被动土压力模型试验研究中的实测数据进行对比，结果如下：实测数据进行对比，结果如下： 不同深度土压力与位移的关系不同深度土压力与位移的关系被动土压力系数被动土压力系数Kp与位移关系与位移关系挡土墙示意图挡土墙示意图 21()()2EtgHqH ctgcHcH ctg微三角楔体受力图微三角楔体受力图 桩前后方土体位移计算结果桩前后方土体位移计算结果挠度后桩周的土反力挠度后桩周的土反力挠度前桩周的土反力挠度前桩周的土反力p-y曲线分析结果曲线分析结

5、果算例计算结果算例计算结果Meyerholf的犁形破坏模式的犁形破坏模式沿径向的地面隆起量沿径向的地面隆起量沿深度的土体隆起量沿深度的土体隆起量柔性材料柔性材料砂土接触面的水平位移曲砂土接触面的水平位移曲线线 带不同厚度柔性材料的复合带不同厚度柔性材料的复合挡土墙上的土压力挡土墙上的土压力0246810121416-220-200-180-160-140-120-100-80-60-40-200位移/mm高度h/m b=2 b=5 b=10 b=20 b=400246810121416406080100120140160180200220240土压力/kPa高度h/m b=0 b=2 b=5

6、b=10 b=20 b=40岩土体岩土体柔性材柔性材料料刚性材刚性材料料桩体的挠度桩体的挠度2.11 在基坑工程的应用在基坑工程的应用 桩体的土反力分布桩体的土反力分布1614121086420020406080 深度z/m 开挖3m 开挖5m 开挖7m变 形/mm15129630-500-400-300-200-1000100200300400 计算土压力 朗肯土压力 静止土压力 土压力/kPa深度z/m 计算土压力 朗肯土压力 静止土压力基础位于饱和粘土中的试验原理图基础位于饱和粘土中的试验原理图 基础位于水中的试验原理图基础位于水中的试验原理图 0.00.10.20.30.40.50.6

7、0500100015002000250030003500荷重 G - D (N)水位 h (m) 实测数据 拟合曲线0.200.250.300.350.406008001000120014001600荷重 G-D (N)水位 h (m) 实测数据 拟合曲线饱和粘土中的水位饱和粘土中的水位荷荷重数据拟合曲线重数据拟合曲线 水中的水位水中的水位荷重数据荷重数据拟合曲线拟合曲线 9.8h6.2h基础底板的的弯矩图基础底板的的弯矩图 不同桩数布桩图不同桩数布桩图 02468-0.090-0.085-0.080-0.075-0.070-0.065-0.060-0.055-0.050-0.045-0.04

8、0-0.035-0.030-0.025-0.020-0.015-0.010-0.0050.000 middle axissettlement 1 2 3-50050100150200250300Mmiddle axis 1 2 3基础底板的变形图基础底板的变形图 基础底板的变形图基础底板的变形图 不同布桩方式图不同布桩方式图 0246810-0.20-0.15-0.10-0.050.000.05 middle axissettlement 1 2 3小桩径、浅桩长、多桩数的均匀布桩方式，即使抗浮力趋近于均布荷载的抗浮设计方法是最优的。-200-1000100200300400500 M 1 2

9、 3基础底板的的弯矩图基础底板的的弯矩图 组合式锅底型基础底板图组合式锅底型基础底板图 基坑开挖回弹分布图基坑开挖回弹分布图 锅底型基础底板锅底型基础底板 地基受荷后的变形图地基受荷后的变形图 /kNS /mm0/kNsaPsPpPaPuQsbpilesoilPss摩擦桩 按照极限承载力设计端承桩 采用变形调节器 谢谢 谢！谢！其中：其中：2)sin1 ()28sin1)245(414sin1)245(4(2ln2htgetgpssAas 是土体产生的位移量。是土体产生的位移量。其中：其中：2)sin1 ()28sin1)245(414sin1)245(4(2ln2htgetgpssAas 是

10、土体产生的位移量。是土体产生的位移量。桩前后方土体位移计算结果桩前后方土体位移计算结果挠度后桩周的土反力挠度后桩周的土反力挠度前桩周的土反力挠度前桩周的土反力p-y曲线分析结果曲线分析结果基础位于饱和粘土中的试验原理图基础位于饱和粘土中的试验原理图 基础位于水中的试验原理图基础位于水中的试验原理图 0.00.10.20.30.40.50.60500100015002000250030003500荷重 G - D (N)水位 h (m) 实测数据 拟合曲线0.200.250.300.350.406008001000120014001600荷重 G-D (N)水位 h (m) 实测数据 拟合曲线饱和粘土中的水位饱和粘土中的水位荷荷重数据拟合曲线重数据拟合曲线 水中的水位水中的水位荷重数据荷重数据拟合曲线拟合曲线 9.8h6.2h基础位于饱和粘土中的试验原理图基础位于饱和粘土中的试验原理图 基础位于水中的试验原理图基础位于水中的试验原理图 0.00.10.20.30.40.50.60500100015002000250030003500荷