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无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析

2019-06-21万励张兴周王宇峰徐立明徐长节

土木与环境工程学报 2019年3期

万励,张兴周,王宇峰,徐立明,徐长节,3

(1.浙江大学 滨海和城市岩土工程研究中心;浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心,杭州 310058;2.浙江交工集团股份有限公司,杭州 310000;3.华东交通大学 土木建筑学院;江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室,南昌 330013;4.浙江杭海城际铁路有限公司,浙江 嘉兴 314000)

随着城市建设的不断推进,建筑密度逐渐加大,临近既有建筑开挖深基坑的工程案例(如边坡挡土墙、临近地铁车站基坑工程等)也越来越多。这种情况下,基坑围护结构后方填土为有限宽度的情况也越来越普遍(图1)。目前,经典的朗肯及库伦土压力理论,均假定墙后填土为半无限体。而在此类工程中,由于临近建筑物的影响,墙后土体范围有限,而库伦或朗肯土压力理论滑裂面在贯穿土体表面之前先交于既有建筑外墙,因此,在这种情况下,用这一类经典土压力理论进行计算往往会使土压力计算结果偏大,造成安全系数偏小,设计偏保守。

图1 邻近既有地下室的挡土墙Fig.1 Retaining wall adjacent to existing

由以上分析可知,目前针对墙后有限土体主动破坏模式的研究尚处于起步阶段。本文针对无黏性土(即土粒之间的粘结力很弱或无粘结,往往形成单粒结构的土体),在前人的研究基础上,采用离散元数值分析软件PFC2D,对比研究墙体有、无摩擦情况下刚性挡墙平动过程中滑裂面的发展以及主动土压力的分布情况,探究墙后有限土体主动破坏模式。

1 离散元模型及参数

分析模型挡墙高1 m,采用圆形颗粒与刚性墙单元,模型如图2所示。……

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