[发明专利]砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法

权利要求书

1.一种砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对基坑围护结构设计深度范围内的各层土体进行取样；

(2)测定各层土体的孔隙比e_i及相对密实度RD_i；

(3)采用取样得到的土体，在实验室内采用K₀固结法制备孔隙比为e_i的单元体土样，土样初始应力状态为：K_0iσ_z＝σ_y＝σ_x，并进行平面应变状态下的加载/卸载试验；对每层土体各选取三组或以上不同的σ_z分别进行加载及卸载试验；

(4)根据平面应变单元体试验的结果，绘制加载/卸载试验的土体应力应变曲线；

(5)根据应力应变曲线，计算各层土体的内摩擦角加载试验中土体的初始模量E_ci和失效比R_ci，以及卸载试验中土体的初始模量E_ei和失效比R_ei；

(6)按如下公式计算该桩墙式基坑围护结构任意深度z处的主动土压力与被动土压力；

主动土压力：

被动土压力：

2.如权利要求1所述的一种砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法，其特征在于，所述步骤(3)中的平面应变状态下加载/卸载试验，试验过程中保持Z方向应力σ_z大小不变，y方向应变ε_y大小不变，在x方向进行加载及卸载。

3.如权利要求2所述的一种砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法，其特征在于，所述步骤(4)中绘制土体应力应变曲线，纵坐标为x方向主应力的变化量△σ_x，横坐标为x方向应变ε_x；加载或者卸载试验曲线中，应变均以压应变为正，拉应变为负。

4.如权利要求3所述的一种砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法，其特征在于，所述步骤(5)中加/卸载试验土体初始模量及失效比的确定方式为，采用以下公式对试验得到的土体应力应变曲线进行拟合：

拟合后，根据拟合参数a_ci和b_ci，a_ei和b_ei对加/卸载试验的土体初始模量及失效比进行计算：

加载试验：

卸载试验：

5.如权利要求4所述的一种砂性土地层桩墙式基坑围护结构位移相关土压力的确定方法，其特征在于，所述步骤(6)主动/被动土压力表达式中不同深度z处的土体初始模量和根据以下公式进行计算：

其中，p_a为大气压强，H₂为桩墙式基坑开挖深度，k_ci，k_ei，n_ci，n_ei为所述平面应变状态下加/卸载试验结果的拟合参数：