在实践中,一般采用室内试验得到的参数来计算基坑开挖引起的土体位移,但是准确度往往不是太理想。本书分别对室内三轴试验和基坑现场实测进行了分析得到了参数,在此将讨论从三轴试验和现场实测得到的参数之间的关系。由之前的分析可以知道,采用基于基坑实测反分析所得的参数可以准确计算第一步开挖引起的位移增量,因此,本书采用从室内三轴试验得到的模型参数来计算基坑第一步开挖引起的土体位移增量,来检验三轴试验得到的参数与现场实测得到的参数之间的关系,如图4-31所示。由图上可见,基于三轴试验反分析参数计算得到的墙体位移都要比实测值大,且HS模型计算得到的结果与实测值的差别要比HSS模型计算的结果与实测值的差别大,其中,在开挖面以上,以基于TC(Block)试验得到的HSS模型参数计算结果与实际结果最为接近,而在开挖面以下,基于拉伸试验得到的参数的计算结果与实测结果较为接近。这可能是因为在开挖面以下土体变形较小,小应变特性占主导作用。
图4-31 基于室内三轴试验反分析参数计算的基坑第一阶段位移增量
从三轴试验的分析可知,无论是HS模型还是HSS模型,都无法用一组相同的参数来模拟不同路径下土体的应力-应变特性,而土体在基坑周围处于复杂应力状态下,所以也无法简单地利用室内试验某组试验所得参数来进行准确计算。从表4-7和表4-11可知,基于现场实测所得的与室内三轴压缩试验所得的较为接近,而基于现场实测所得的γ0.7值与室内三轴拉伸试验所得的γ0.7值较为接近。本书尝试用组合参数来计算基坑开挖引起的变形,根据前述分析,此处采用TC(Block)所得的组合RTE(Block)所得的γ0.7值来计算基坑开挖引起的土体位移,如图4-32所示。从图中可见,组合参数的计算结果与HSS模型优化参数的计算结果一致,在第一阶段完全符合实测结果,但是在最终阶段,基坑开挖面以上的位移小于实测值,同样这也是由于混凝土板的收缩和徐变引起的。可见,虽然用一组室内三轴试验所得参数无法准确预测基坑开挖引起的土体位移,但是采用组合参数可以有效地反映土体的小应变和大应变特性,从而较为准确地计算基坑开挖引起的土体位移。(www.xing528.com)
理论上,一个完美的土体模型可以利用同一组参数模拟土体在各个应力路径下的应力-应变特性。本书采用了HS模型和HSS模型,但是,无论是在大应变还是小应变范围内,该两种模型都无法用同一组参数模拟土体在不同应力路径下的应力-应变特性。由于目前还未发现有一个种完美的土体模型可以用同一组参数模拟土体在不同应力路径下的应力-应变特性,所以,采用组合参数的方法可视为是目前解决如何室内试验所得参数较为准确预测基坑开挖引起的土体位移的合理方法。
图4-32 组合参数计算结果
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