深基坑开挖土压力的影响因素

　　4、被动区的侧土压力变化是较复杂的，这是由于被动侧土压力不仅与支护桩的变形有关，而且还与土的覆盖层厚度成正比，而覆盖层不断开挖，从而
　　使被动土压力又有减小的趋势。
　　日本的森重龙马提出考虑结构位移影响的土压力计算模型，它假定土压力与结构位移为线性关系，计算时先要知道结构位移的方向。事实上，桩的横向受荷试验表明，土压力随桩水平位移的变化具有明显的非线性关系。
　　（三）土压力的时间效应
　　对于蠕变,可以分为衰减性蠕变和非衰减性蠕变两类.通常,非衰减性蠕变中的第二阶段———急剧流动阶段,是我们不希望出现同时也是要加以控制的.因此可取土体变形为初始变形和稳定流动变形之和.加之考虑到土体变形与时间的关系,可以得到下面这个包含时间的土体变形函数:
　　
　　式中:τ为剪应力;γ为变形;ｔ为时间.这就是与时间相关及应力相关的土体变形函数.为了描绘很大应力范围内的土体变形,除了确定初始变形以外,关键是确定由衰减变形和稳定流动变形合成的蠕变过程.要描绘衰减变形,可以用以下的指数规律:
　　
　　式中:ｔ,Ｔ为时间;γ0为初始变形,γ0=τ/Ｇ0,;γ∞为极限长期变形,γ∞=τ/Ｇ∞.Ｇ0和Ｇ∞分别为初始剪切模量和极限长期剪切模量.
　　高的开挖速率会引起大的水平变形.因此:在总施工时间Ｔ一定的前提下,将当前开挖(施工)时间ｔ与总时间的比值即ｔ/Ｔ看作是开挖速率.开挖速率提高,则ｔ/Ｔ是一个减函数,而-(ｔ/Ｔ)是增函数.这样一来,ｅ(-ｔ/Ｔ)就会递减.这正好证明了上式的正确性。有了土体变形与时间的关系,还应该考虑到:随着时间的增长,主动土压力逐渐增大而被动土压力逐渐减小,当时间趋于无穷时,主、被动土压力都将趋于静止土压力.
　　从以上两方面考虑,可以将考虑时间效应的土压力计算公式表示为：
　　
　　式中:ｔ为当前施工时间;Ｔ为总的施工时间;σｔ为ｔ时刻的土压力.从上式可知:ｔ=0时,σｔ=σｃｒ;当ｔ→∞时,ｅ-(ｔ/Ｔ)→0,此时σｔ=σ0.这是与实际工程中的情况相符合的.
　　五、结论
　　对土压力的研究具有广阔的应用前景，不仅可应用于越来越多的深基坑工程的设计与施工中，而且可能会对现存的深基坑的设计方法和施工技术是一个重大的革新。土压力的研究是力求最大限度的经济合理地设计深基坑工程，是实现基坑工程设计从强度控制设计转化到强度、变形的双重控制设计的关键一步。
　　
　　参考文献
　　[1]李俊才．软土深基坑开挖现场测试及三维数模拟研究[D]．成都：成都理工学院，2001．
　　[2]杨光华.深基坑开挖中多支撑支护结构的土压力问题[Ｊ].岩土工程学报,1998,(6).
　　[3]魏汝龙.开挖卸载与被动土压力计算[Ｊ].岩土工程学
　　[4]俞建霖,龚晓南.深基坑工程的空间性状分析[Ｊ].岩土工程学报,1999,(1).
　　[5]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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