21世纪岩土工程发展展望(十)
10基坑工程支护体系的稳定与变形
随着城市高层建筑的发展和地下空建筑的发展,深基坑工程越来越多。基坑支护体系的稳定性和变形是一个重要的研究领域。
基坑工程围护体系的稳定性和变形研究包括以下几个方面:土压力的计算、围护体系的合理类型和适用范围、围护结构的设计和优化、基坑工程的“时间空效应”、围护结构的变形、基坑开挖对周围环境的影响等。基坑工程涉及土体稳定、变形和渗流三个基本问题,需要考虑土与结构的相互作用。它是一门综合学科,也是一项系统工程。
基坑工程具有地域性和个体性。在一些基坑工程中,土压力引起的支护结构稳定性是主要矛盾;在另一些基坑工程中,土中渗流引起的流土破坏是主要矛盾;在另一些基坑工程中,基坑周围地面变形的控制是主要矛盾。目前,土压力理论还很不完善。静态土压力由经验确定或由半经验公式计算,主动土压力和被动土压力由库仑(1776年)土压力理论或兰金(1857年)土压力理论计算,这些都出现在太沙基有效应力原理问世之前。在考虑地下水对土压力的影响时,采用水土压力计算还是水土压力合算更符合实际情况,学术界和工程界还存在分歧。
作用在挡土结构上的土压力与挡土结构的位移有关。基坑支护结构所承受的土压力一般介于主动土压力和静力土压力之间,或者介于被动土压力和静力土压力之间。此外,土体具有蠕变特性,作用在围护结构上的土压力也与作用时间有关。
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