岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (7): 2432-2440.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0939

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于Mindlin解的基坑分层卸荷附加应力计算 及回弹变形的多因素影响分析

童星1,袁静1,姜叶翔2,刘兴旺1,李瑛1   

  1. 1. 浙江省建筑设计研究院,浙江 杭州 310006;2. 杭州市地铁集团有限责任公司,浙江 杭州 310020
  • 收稿日期:2019-05-27 修回日期:2020-05-11 出版日期:2020-07-10 发布日期:2020-09-20
  • 通讯作者: 袁静,女,1972,博士,教授级高工,主要从事基坑支护设计、轨道交通结构安全风险评估等方面的研究。E-mail: ojin9999@sina.com E-mail: tongxing8998@yeah.net
  • 作者简介:童星,男,1989,博士,工程师,主要从事基坑工程及环境岩土工程方面的设计和研究。
  • 基金资助:
    浙江省建设科研项目(No.1220);浙江省重点研发计划项目(No.2017C03020)

Calculation of layered unloading additional stress of foundation pit based on Mindlin solution and the analysis of multiple factors influencing the rebound deformation

TONG Xing1, YUAN Jing1, JIANG Ye-xiang2, LIU Xing-wang1, LI Ying1   

  1. 1. Zhejiang Province Architectural Design and Research Institute, Hangzhou, Zhejiang 310006, China; 2. Hangzhou Metro Group Co., Ltd, Hangzhou, Zhejiang 310020, China
  • Received:2019-05-27 Revised:2020-05-11 Online:2020-07-10 Published:2020-09-20
  • Supported by:
    This work was supported by the Construction and Scientific Research Projects of Zhejiang Province (1220) and the Key Research and Development Projects of Zhejiang Province (2017C03020).

摘要: 基于Mindlin应力解提出分层开挖条件下深大基坑底部土体卸荷附加应力计算方法,并在分层总和法计算回弹变形时考虑了基坑开挖过程中土体回弹模量与附加应力的非线性关系。计算结果表明:受分层卸荷作用深度的影响,大部分深度范围内分层开挖下土体卸荷附加应力小于一次性开挖,且在坑底以下3倍基坑深度范围内两者差值较为明显;基坑面积相同时,长条形基坑坑底卸荷附加应力小于正方形基坑;该方法结合当层法后可用于分析坑底加固对土体卸荷附加应力及回弹变形的影响,即随着加固体回弹模量或厚度增大,卸荷附加应力与回弹变形均减小,且回弹变形减小的幅度也相应递减。通过对杭州火车东站西广场项目的分析,验证了该方法的合理性,并基于参数分析提出了加固体回弹模量与厚度的等效设计方法,对实际工程具有指导意义。

关键词: 基坑, 卸荷附加应力, 回弹变形, 加固, 回弹模量

Abstract: A method for calculating the unloading additional stress in the soil at the bottom of deep foundation pits under the condition of layered excavation is proposed, based on the Mindlin solution. The nonlinear relationship between the soil resilient modulus and the unloading additional stress during foundation pit excavation is considered in the calculation of rebound deformation using the layered summation method. The calculation results show that affected by the depth of layered unloading, the unloading additional stress under the condition of layered excavation is less than that under the condition of one-time excavation within the most of the depth range, and the difference between them is obvious within three times the depth of foundation pit below the pit bottom. With the same foundation pit area, the unloading additional stress at the bottom of long strip foundation pit is less than that of square foundation pit. This method can be used to evaluate the influence of pit bottom reinforcement on the unloading additional stress of soil and rebound deformation combining with the equivalent layer method. With the increase of resilient modulus or thickness of reinforced layer, the unloading additional stress and the rebound deformation decrease, and the extent of deformation reduction decreases correspondingly. The method has been verified to be reasonable through the case study of West Square of Hangzhou East Railway Station. Based on the parameter analysis, the equivalent design method of resilient modulus and thickness of the reinforced layer is proposed, which has guiding significance for practical engineering.

Key words: foundation pit, unloading additional stress, rebound deformation, reinforcement, resilient modulus

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