一种土的开挖回弹过程模拟方法
【专利摘要】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。采用本发明方法能够真实地反映土的开挖回弹过程。
【专利说明】一种土的开挖回弹过程模拟方法
【技术领域】
[0001] 本发明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。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 参考文献：
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[0013] [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.
[0014] [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.
【发明内容】
[0015] 本发明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。
[0016] 本发明的技术方案是：一种土的开挖回弹过程模拟方法，包括下列步骤：
[0017] 步骤1采集需要分析回弹过程的土样；
[0018] 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；
[0019] 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；
[0020] 步骤4用式（1)根据回弹度计算各时刻的回弹系数C' v(t);
【权利要求】
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)根据回弹度计算各时刻的回弹系数C'v(t);
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ad、。、!!，其中a代 表t = O时的初始Cv(O)，b是t =〇°时的最终Cv( h是曲线的转折点，n是系数，得到 回弹系数模型；
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。
【文档编号】E02D17/02GK104328787SQ201410599238
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】章为民, 王年香, 顾行文, 王芳, 曹培, 任国峰 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院