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1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文非飽和土深基坑變形機理研究姓名：劉浩申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：竇遠(yuǎn)明20071101河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文非飽和土深基坑變形機理研究摘要非飽和土在我國分布廣泛，但目前對非飽和土的各項研究尚不成熟，大多成果只停留在實驗室中，很難在實際工程中推廣應(yīng)用。本文針對當(dāng)前高層及超高層大型工程建設(shè)中存在的大量非飽和土深基坑問題，探究土體含水量變化將如何對土體強度參數(shù)、非飽和土深基坑變形、穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。以“含水量→抗剪強度參數(shù)→基坑變形→穩(wěn)定性分析”為研究思路，本文主要做了以下幾點工作：1．為了便于實際工程應(yīng)用，通過常規(guī)UU三軸試驗尋
2、找土體含水量（飽和度）與非飽和土抗剪強度參數(shù)（粘聚力）間的變化規(guī)律，并對結(jié)果進(jìn)行冪函數(shù)擬合，得到了較好的線形。2．在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用PLAXIS有限元分析軟件對非飽和土深基坑開挖變形進(jìn)行數(shù)值模擬。計算結(jié)果顯示，隨含水量的增大，基坑頂部地面沉降和擋土墻水平變形有增大趨勢；而坑底土體的隆起變形則逐漸減小。考慮坑頂?shù)孛娉两岛蛽跬翂Φ乃阶冃?，初步建立坑底土體隆起變形的估算公式。3．按照現(xiàn)行規(guī)范中的計算規(guī)定，在不同含水量條件下，計算了基坑的穩(wěn)定性安全系數(shù)。分析含水量變化對基坑穩(wěn)定性的影響。超過某一含水量（w=16.60%）時，基坑抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)明顯減小。4．利用同濟
3、大學(xué)估算坑底隆起變形經(jīng)驗公式，計算出不同含水量條件下的坑底隆起變形量。通過與數(shù)值計算結(jié)果比較，經(jīng)驗公式的計算結(jié)果明顯偏大，但兩種方法的計算結(jié)果相對穩(wěn)定，隆起變形有相同的變化趨勢。綜上所述，可知含水量變化對非飽和土體及基坑變形產(chǎn)生了一系列的影響。某些情況下會使變形或安全系數(shù)成倍的增加或降低。因此，研究含水量變化對深基坑變形的影響，具有很重要的工程意義，為目前及以后的非飽和土深基坑施工、設(shè)計和評估管理提供可靠的科學(xué)理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：非飽和土，深基坑，有限元，HardeningSoil本構(gòu)模型，變形機理，基坑穩(wěn)定性驗算i河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文StudyontheDe
4、formationMechanismofDeepFoundationPitintheUnsaturatedSoilABSTRACTThedistributionofunsaturatedsoilisverybroadinourcountry,however,plentyofresearchingresultsjuststayinginlaboratory,becausevariousresearchofunsaturatedsoilisunabletoovercomeprematureactualapplicationofengineeringatpresent
5、.Aimingattheproblemsofdeepexcavationintheunsaturatedsoilinconstructionofhighandhigh-risebuilding,thispaperresearchonhowstrengthparametersofsoilmass,deformationofdeepexcavationintheunsaturatedsoilandstabilityofpitareaffectedbychangeofsoilwatercontent.“Watercontent→parametersofshearstr
6、ength→deformationofpit→stabilityanalysis”asthoughtsofthispaper,andithasthesecharacteristic:1.Forbeingeasytouseofactualapplication,itsearchforlawbetweenchangeofsoilwatercontent(saturation)andshearstrengthparameters(cohesion)ofunsaturatedsoilwithunconsolidationandundrainagetriaxialtest
7、,andadoptregressionpowermodeltofitthecurveoftestresults.Afteranalysisoftestresults,hereisacertainwatercontent(w=16.60%)invariouswatercontents.Ifasoilwatercontentbeyondthewatercontent,strengthparameters(cohesion)ofsoilappearadistincttendency.2.Onabovebasis,intheunsaturatedsoilconstruc
8、tiondeformat
