一种土的开挖回弹过程模拟方法技术

一种土的开挖回弹过程模拟方法，包括下列步骤：采集需要分析回弹过程的土样；用采集的土样开展先加荷至先期固结压力再逐级卸荷回弹的试验；根据回弹试验的结果，得到各时刻的回弹度U′t，U′t等于时刻t的回弹变形与最终回弹变形之比；用式(1)根据回弹度计算各时刻的回弹系数C'v(t)；根据C'v(t)-t曲线，用式(2)拟合确定回弹系数模型参数，得到回弹系数模型；用确定了参数的回弹系数模型模拟实际工程中土的开挖回弹过程。采用本发明专利技术方法能够真实地反映土的开挖回弹过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分析土体开挖回弹过程的模拟方法，属于土力学理论技术及应用 领域。该方法可以有效确定土体由于开挖导致的回弹变形过程。
技术介绍
开挖和填筑是土木工程中最为古老和常见的工程措施。传统的土力学和工程界对 填筑土体的固结变形进行了大量的研究，建立了以Terzaghi固结理论为基础的固结变形 分析方法。然而土体由于开挖引起的回弹变形相对而言研究较少，也没有健全的理论分析 方法，工程界也普遍对开挖引起的回弹变形不够重视。 实际上，在20世纪30、40年代Tergzaghi等[1]就注意到了小的开挖段产生的回弹 量比大的开挖段要小的事实；Burf 〇rd[2]报道了 1957年伦敦地区的地铁隧道上方进行基坑 开挖的工程实例，该工程在30年内一直观测到回弹变形，并且尚未稳定；近年来随着基坑 工程特别是深基坑工程的增加，土体因开挖而导致的回弹变形逐渐引起了工程师的重视。 目前对于土的开挖回弹分析，工程界的注意力主要放在如何计算开挖后的瞬时回 弹量上，有一些学者提出了基坑土体开挖回弹量的分析方法或计算方法，但对于回弹过 程的分析则少有关注，然而由Burford报道的案例可知，开挖回弹过程是长期的，应该进行 充分的研究分析。 参考文献： [1]Karl Terzaghi, Ralph B.Peck, Gholamreza Mesri. Soil Mechanics in Engineering Practice[M]. New York:ffiley-Interscience, 1967. [2]Burford D. . Heave of tunels beneath the Shell Center, London, 1956 -1986[J]. Geotechnique, 1986, 38(I):155-157. [3]徐方京，侯学渊.基坑回弹性状分析与预估[M].首届全国岩土工程博士学术 讨论会论文集，1990. [4]宰金珉.开挖回弹量预测的简化方法[J].南京建筑工程学院学报，1997 : 23-27. [5]刘国彬，黄院雄，侯学渊.基坑回弹的实用计算方法[J]. 土木工程学报，2000， 33(4) :61-67. [6]刘国彬，侯学渊.软土基坑隆起变形的残余应力法[J].地下工程与隧道， 1996(2)： [7]张国霞，张乃瑞.病房楼工程基坑回弹和地基沉降的观测分析[J]. 土木工程 学报，1980(1): [8]张乃瑞，张凤林.北京部分高层建筑基坑回弹与整体变形分析[J].高层建筑 地下结构及基坑支护，1994(8) :248-254. [9]沈滨，张莉.对大面积深基坑开挖回弹的分析与预估[J].高层建筑地下结构 及基坑支护，1994(8) :255-262.
技术实现思路
本专利技术的目的在建立一种土的开挖回弹过程分析模型，以Terzaghi固结理论为 基础，变加载为卸载，定义回弹系数，认为回弹系数在开挖回弹过程中是变化的，给出回弹 系数模型公式，通过卸荷回弹试验结果拟合确定回弹系数模型公式的参数，模拟分析土的 开挖回弹过程。 本专利技术的技术方案是：，包括下列步骤： 步骤1采集需要分析回弹过程的土样； 步骤2用采集的土样开展先加荷至先期固结压力再逐级卸荷回弹的试验； 步骤3根据回弹试验的结果，得到各时刻的回弹度U' t，U' t等于时刻t的回弹 变形与最终回弹变形之比； 步骤4用式（1)根据回弹度计算各时刻的回弹系数C' v(t);本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土的开挖回弹过程模拟方法，包括下列步骤：步骤1采集需要分析回弹过程的土样；步骤2用采集的土样开展先加荷至先期固结压力再逐级卸荷回弹的试验；步骤3根据回弹试验的结果，得到各时刻的回弹度U′t，U′t等于时刻t的回弹变形与最终回弹变形之比；步骤4用式(1)根据回弹度计算各时刻的回弹系数C'v(t)；Cv′(t)=4H2π2tln[8π2(1-Ut′)]---(1)]]>步骤5根据C'v(t)‑t曲线，用式(2)拟合确定回弹系数模型参数a、b、t0、n，其中a代表t＝0时的初始Cv(0)，b是t＝∞时的最终Cv(∞)，t0是曲线的转折点，n是系数，得到回弹系数模型；Cv′(t)=b+a-b1+(tt0)n---(2)]]>步骤6用确定了参数的回弹系数模型模拟实际工程中土的开挖回弹过程。

【技术特征摘要】
1. 一种土的开挖回弹过程模拟方法，包括下列步骤： 步骤1采集需要分析回弹过程的土样； 步骤2用采集的土样开展先加荷至先期固结压力再逐级卸荷回弹的试验； 步骤3根据回弹试验的结果，得到各时刻的回弹度U' t，U' t等于时刻t的回弹变形 与最终回弹变形之比； 步骤4用式（1)根据回弹度计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：章为民，王年香，顾行文，王芳，曹培，任国峰，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32