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黏弹性地基中基坑开挖对邻近桩基变形影响的时域解
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 分类:TU443[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]上海理工大学环境与建筑学院,上海200093, [2]国土资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室,福建福州350002, [3]中国建筑科学研究院建筑安全与环境国家重点实验室,北京100013
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.41772331); 上海自然科学基金项目(No.15ZR1429400); 国土资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室课题(No.2015k005); 建筑安全与环境国家重点实验室课题(No.BSBE2015-01)~~
中文摘要:

目前就软土基坑开挖卸荷对邻近桩基变形影响的研究一般是基于瞬时开挖工况,很少考虑时间效应对桩-土相互作用的影响,但实际工程中软土在开挖情况下具有较为明显的流变效应。从地基黏弹性角度出发,采用两阶段法研究了黏弹性地基中基坑开挖与邻近桩基相互作用的时域问题。第1阶段基于Boltzmann黏弹性模型推导出Mindlin时域解,用于分析黏弹性地基中基坑开挖引起的邻近桩基处的土体附加应力;第2阶段采用Pasternak地基模型分析桩基与黏弹性土体之间的相互作用,并求得考虑流变效应的桩基水平变形的简化时域解。最后,采用大型有限差分软件对相关工况进行数值模拟,并将数值模拟结果与简化时域解进行对比分析,得到了较好的一致性。此外,也针对Boltzmann黏弹性模型参数(体积模量、剪切模量、黏性系数)、桩径、基坑开挖深度、桩与基坑间距和基坑开挖尺寸进行了影响因素分析。分析结果表明,所得出的简化时域解能较好地反映基坑开挖对邻近桩基水平变形的影响,以及桩基变形随时间的发展趋势,可为相关实际工程提供一定理论依据。

英文摘要:

At present, the studies of adjacent pile deformation caused by foundation excavation in transient case are common. Less attention has been paid to the influences of time behavior on the pile-soils interaction. The disturbed soils show the rheological properties during excavation. A two-stage method considering the soil visco-elasticity is proposed to obtain the time-domain solution for the interaction between adjacent pile and foundation pit excavation. On the first stage, based on Boltzmann visco-elastic model, a Mindlin's time-domain solution is derived to analyze the influence of excavation on soil additional stress at the position of adjacent pile in visco-elastic foundation. On the second stage, a Pasternak's two-parameter foundation model is adopted to simulate the interaction between pile and soils. A simplified time-domain solution of pile horizontal deformation is derived in consideration of rheological effects. Finally, the simulation results from finite difference software are compared to simplified time-domain solution with good agreements. The parameters of Boltzmann visco-elastic model(bulk modulus, shear modulus, viscosity coefficient), pile diameter, excavation depth, distance between pile and foundation pit and excavation size are analyzed to investigate the influences on pile deformation. It is shown that the presented simplified time-domain solution can reflect the influence of excavation on adjacent pile deformation and the development trend of pile deformation with time. It may provide certain theoretical basis for practical projects.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873