李 君

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)



太沙基松动土压力系数的研究

李 君

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)

从土拱的角度对太沙基松动土压力公式中的侧压力系数进行了研究，提出了土拱是沿大主应力形成的观点，并通过Mohr-Coulomb极限平衡应力圆分析，推导了太沙基松动土压力公式中侧压力系数K的一般表达式,其可用于地基局部沉降、盾构隧道工程的土压力分析。

松动土压力，侧压力系数，土拱效应

0 引言

太沙基提出的松动土压力表达式[1](如式(1)所示)较好地反映了土拱效应的应力转移现象，被广泛地应用于计算隧道盾构衬砌竖向土压力[2]及路堤桩设计[3]中。

(1)

但在式(1)中，侧向压力系数Kh的取值没有一个确定的计算方法。本文基于前人关于土拱效应理论研究和试验实测数据的分析，在数值分析的基础上，提出了土拱是沿大主应力形成的观点，并通过Mohr-Coulomb极限平衡应力圆分析，推导了太沙基松动土压力公式中侧压力系数Kh的一般表达式。

1 公式中侧向土压力系数和土拱效应

由于隧道开挖等引起的围岩应力释放，使得变形土体与周围稳定土体之间产生一定的相对位移，变形土体通过抗剪能力的发挥，把部分压力传递给了周围稳定土体，土体内产生了土拱效应。太沙基从土拱应力传递的角度出发，提出以松散介质平衡理论为基础的计算方法，并根据Trapdoor试验结果建议侧向压力系数为1.0。随着近些年隧道工程的发展，关于土拱效应的试验研究也越来越受到重视，国内外有关Trapdoor的砂土模型试验实测结果发现，Trapdoor达到稳定应力比时，上方土体中心线上的侧向压力系数最大值大于1[4，5]。……