趙程斌 駱亞生 王博 齊國慶 孫哲 范全

摘 要：基于Ｊ．Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ 推出的彈性半空間在荷載作用下內(nèi)部任意一點的應(yīng)力分量解析式，得到任意一點土體的空間應(yīng)力狀態(tài)，并將其引入沉降計算模型，從而提出將圍壓參數(shù)引入重塑黃土沉降計算的方法。通過應(yīng)力式加載三軸試驗分析了重塑黃土基于偏應(yīng)力、含水率、圍壓在內(nèi)的３ 個參數(shù)對應(yīng)變發(fā)展的影響，得到了重塑黃土在不同參數(shù)下的應(yīng)變規(guī)律，提出了重塑黃土應(yīng)變受多個參數(shù)影響的沉降計算公式，并通過工程實例驗證了公式的可靠性。結(jié)果表明：偏應(yīng)力、含水率、圍壓均對重塑黃土的應(yīng)變有顯著影響，其中偏應(yīng)力、含水率均與重塑黃土的壓縮變形正相關(guān)，而圍壓與重塑黃土的壓縮變形負相關(guān)，且３ 個參數(shù)擬合的重塑黃土應(yīng)變經(jīng)驗公式效果良好。通過實際工程案例驗證，沉降計算結(jié)果和實際沉降監(jiān)測結(jié)果基本一致，表明提出的計算方法可以更為合理且便利地應(yīng)用于重塑黃土工程場地的沉降計算及分析。

關(guān)鍵詞：重塑黃土；地基沉降計算；應(yīng)變規(guī)律；模型；參數(shù)分析

中圖分類號：ＴＵ４４４ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０３．０２５

引用格式：趙程斌，駱亞生，王博，等．復(fù)雜參數(shù)條件下基于空間應(yīng)力解的重塑黃土沉降計算方法［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（３）：

０ 引言

黃土在我國分布廣泛，總面積達６４×１０４ ｋｍ２，大多分布于我國西北、華北地區(qū)。黃土地基沉降計算作為巖土力學(xué)的重要方向一直頗受業(yè)內(nèi)關(guān)注，隨著大型工程建設(shè)的增多，施工對地基基礎(chǔ)的要求日益提高，因此對經(jīng)過回填、壓實等處理的重塑黃土地基沉降量的正確計算尤為重要。

在傳統(tǒng)的沉降計算中，分層總和法和規(guī)范法應(yīng)用廣泛。近年來國內(nèi)外研究人員推陳出新建立了許多分析地基沉降的方法。單浩等［１］ 結(jié)合理論分析和現(xiàn)場試驗建立了一種復(fù)合路基工后沉降早期檢測評價方法?？籽蟮葘Ψ蔷€性垂直壓應(yīng)力—壓應(yīng)變關(guān)系表示的割線模量法與分層總和法進行了對比，利用割線模量法構(gòu)建壓實馬蘭黃土地基變形修正公式［２］ ，對上覆荷載、含水率及壓實度等參數(shù)進行了修正［３］ 。Ｊｉｅ 等［４］ 基于巖土試驗結(jié)果，采用平面應(yīng)變有限元法模擬了４ 個典型斷面分層填筑引起的應(yīng)力和應(yīng)變變化。張寧寧等［５］ 對重塑黃土進行了應(yīng)力比三軸壓縮試驗。還有不少學(xué)者針對其他特殊土開展了沉降研究［６－１４］ 。圍壓作為影響地基沉降的重要因素，針對圍壓條件展開的研究頗多，但是當前明確將圍壓參數(shù)引入重塑黃土計算并得到計算方法的情況很少。當前研究往往僅針對應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系進行探究，實際上影響黃土沉降的因素較多（如含水率、軸壓、圍壓等），卻沒有學(xué)者針對它們的相互耦合作用進行探究。

本文基于Ｊ．Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ 推出的彈性半空間在荷載作用下內(nèi)部任意一點的應(yīng)力分量解析式，提出了一種將圍壓引入重塑黃土沉降計算的方法，并結(jié)合三軸試驗探究了偏應(yīng)力、含水率、圍壓等對重塑黃土地基沉降的影響，得到了相應(yīng)的經(jīng)驗公式。

６ 結(jié)論

１）基于Ｊ．Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ 推導(dǎo)出的彈性半空間在荷載Ｐ 作用下內(nèi)部任意一點的應(yīng)力分量解析式，可以將圍壓條件引入重塑黃土的沉降計算，從而建立更合理的重塑黃土沉降計算方法。

２）重塑黃土試樣的應(yīng)變分別與含水率、圍壓、偏應(yīng)力３ 個參數(shù)成二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)關(guān)系，且圍壓、偏應(yīng)力兩個變量是相互耦合的（對應(yīng)變?nèi)?shù)研究發(fā)現(xiàn)，其在空間坐標系中呈平面分布）。本文針對３ 個參數(shù)進行了研究，得出了應(yīng)變ε 的經(jīng)驗公式。

３）結(jié)合山西呂梁機場的工程案例進行分析，本文方法計算誤差為８．０２％，包容后續(xù)少量沉降發(fā)展，對比文獻［４］中方法，誤差更小，證明本文方法具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻：

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【責任編輯 張華巖】