岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (12): 4073-4077.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0422

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竖向掏土纠倾孔周塑性区计算研究

肖俊华1, 2,孙剑平1, 2   

  1. 1. 山东建筑大学 土木工程学院,山东 济南 250101;2. 山东建大工程鉴定加固研究院,山东 济南 250014
  • 收稿日期:2020-04-13 修回日期:2020-06-20 出版日期:2020-12-11 发布日期:2021-01-18
  • 作者简介:肖俊华,女,1969年生,博士,副教授,主要从事地基基础加固与桩基工程方面的研究工作
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 51678350)。

Study of the calculation of plastic zone around the vertical digging hole for building rectification

XIAO Jun-hua1, 2, SUN Jian-ping1, 2   

  1. 1. School of Civil Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan, Shandong 250101, China; 2. Institute of Project Appraisal and Reinforcement of Shandong Jianzhu University, Jinan, Shangdong 250014, China
  • Received:2020-04-13 Revised:2020-06-20 Online:2020-12-11 Published:2021-01-18
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51678350).

摘要: 采用桩筏基础的高层建筑倾斜后,常采用竖向孔掏土进行地应力解除实现纠倾,工程设计与施工依据经验进行,缺乏理论指导。将一定深度处的竖向孔孔周应力重分布问题简化为平面应变问题,采用摩尔?库仑强度条件推导了塑性区半径的解析解。该解析解表明,塑性半径随土体抗剪参数的降低而增大,随掏土孔半径的增大而增大,随地应力的增大而增大。结合解析解的表达式,探讨了存在地下水、注水、抽水、循环掏土扰动等因素对塑性区半径的影响。最后用数值分析方法对该解析解进行模拟验证,表明公式的正确性与适用性。该研究成果对纠倾工程的设计与施工具有积极的指导作用。

关键词: 竖孔掏土, 纠倾, 塑性半径, 数值模拟

Abstract: For inclined high-rise building with pile raft foundation, vertical hole digging is often used to relieve the ground stress to achieve the inclination correction. Due to the lack of theoretical guidance, the engineering design and construction have to rely to a large extent on experience. In this paper, the problem of stress redistribution around a vertical hole at a certain depth is simplified as a plane strain problem, and the analytical solution of the radius of plastic zone is derived by using the Mohr Coulomb strength theory. The analytical solution shows that the plastic radius increases with the decrease of shear parameters, the increase of digging hole radius and the increase of depth. By combining the site rectification phenomenon with the analytical solution formula, the influences of the groundwater, water injection, pumping, cyclic soil digging disturbance on the plastic radius are discussed. Finally, the numerical simulation is used to verify the analytical solution, which shows the validity and applicability of the formula. The research results will provide scientific insight for the design and smart construction of the rectification practice.

Key words: vertical hole digging, incline-rectifying, plastic radius, numerical simulation

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