再论“水土合算”与“水土分算”

关于"水土合算"与"水土分算"问题,目前基本在砂土中采用水土分算;在黏性土中,采用水土合算。现从土体微观结构分析,认为水土压力计算问题均为在有效应力原理框架下的广义水土分算。所不同的是,"土压力"为土颗粒与所附结合水或封闭的絮状结构对地下构筑物的作用,而"水压力"为流动的自由水对地下构筑物的作用。如此,可很好地解释黏土中浮力"折减"和水土压力实测值接近水土合算结果的现象。最后,指出水、土压力的分配与土体的黏粒含量、孔隙比和固结历史等有关,并可结合渗透性试验来确定计算结果。     

圆形基坑水土压力计算模式分析

该文提出了考虑渗流条件下圆形基坑水土压力的简化计算模型。通过对现有文献结果的汇总分析,认为圆形基坑水土压力计算模式的选取与平面情况一致,即在渗流真实发生时,应选用"考虑渗流的水土分算"法。根据传统流网形状,假定流线为通过墙踵的折线,可计算出水流梯度和渗透力,进而确定水土压力。经研究认为渗透力对水土压力的贡献应受圆形基坑"拱效应"的影响,而水压力只与渗流下的水头有关,不受"拱效应"的影响。水土压力随围护结构插入深度呈指数型递增,当插入深度达到一定数值后,盲目加大插入深度对土压力的影响很小。设计中应综合考虑安全性和经济性,合理确定围护结构插入深度。     

水土压力研究与应用实例

介绍了水土分算、水土合算的概念和作用机理,并结合实际工程,对水土压力计算方法提出自己的一些观点,有关经验可供相关专业人员参考。     

基坑支护上的水土压力共同作用问题及建议

基坑支护结构上实测的内力常常远比用经典土力学理论计算的数值小。在计算方法和水土相互作用机理方面对于水土“分算”和“合算”这一有争论的问题进行了分析和讨论,该文探讨了土的微观结构特征及其对工程特性的影响,基于微观层面分析了土中水的存在类型及特征,研究了水土共同作用韵微观机理,给出了粘性土能否传递孔隙水压力的判别公式,指出这是一个有待于深入研究和探讨的课题。     

库岸边坡稳定分析中静水压力与动水压力计算模式比较

在库岸边坡稳定分析中,通常按静水压力(水土合算)和动水压力(水土分算)2种模式来考虑地下水的影响。采用传递系数法比较静水压力模式与动水压力模式下地下水的作用效果,结果表明,在无水位降落情况下2模式的稳定分析结果甚为接近,而有水位降落的情况下静水压力模式计算的稳定系数要小于动水压力的计算结果,且当浸润线倾角越大时,2模式的计算结果相差越大。     

粘聚力对土压力计算的影响

本文在综合考虑土的粘聚力的前提下，通过对挡土墙后的滑动棱体进行受力分析，推导出了主动土压力的计算公式，并把该公式的计算结果与库仑土压力计算结果通过算例进行了比较，说明了计算土压力时综合考虑粘聚力的必要性及合理性。     

谈太沙基有效应力原理的是是非非

太沙基有效应力原理是否正确一直存在争议，尤其是砂性土适合“水土分算”，与太沙基有效应力原理相符，黏性土适合“水土合算”，与太沙基有效应力原理不相符问题，众多学者各执一词。本文对太沙基有效应力原理的由来与核心内容进行分析，指出太沙基将孔隙水压力作为中和应力（中和应力对土体变形无影响）这种观点是不正确的，进而推导出的有效应力也不正确。笔者采用水平截面的力平衡原理，引入给水度参数，推导出新饱和土有效应力原理公式，计算出来的水土压力值与实际值更相符。希望能对理论土力学的发展和水土压力计算有所帮助。     

水土压力对框架地道桥受力及变形的影响

针对不同地下水位,采用水土分算的方式计算框架地道桥的侧向压力分布,利用有限元软件中仅受压单元模拟土体特性,比较不同地下水位对于框架地道桥四等分截面的正应力分布差异、腹板侧向位移沿截面高度方向分布以及截面不同高度处侧向变形沿桥跨分布的规律,以研究水土压力对框架地道桥受力以及变形的影响规律。研究结果表明:水压力对框架地道桥的正应力分布影响较小,但对其框架侧面变形影响较大,对于框架地道桥的变形,应关注边界条件等对结构框架效应的减弱,以及梁高过高导致结构不满足平截面假定,顶底板加腋附近应力突变的问题。     

双剪统一强度理论在挡土墙朗肯主动土压力计算中的应用

采用双剪统一强度理论,导出了朗肯主动土压力计算的双剪统一解。算例分析结果表明:随着中主应力系数b值的增大,朗肯主动土压力减小,土压力作用点距墙顶的竖直距离减小。所给出的解可以灵活运用于各种不同特性材料朗肯主动土压力的计算,应用双剪统一强度参数公式可以求算不同b值所对应的土体的强度参数。该值同时包含了主应力σ1、σ2和σ3对材料强度的贡献,并可将常规土工试验方法所测得的强度指标c0、φ0换算为双剪强度指标ct,φt。统一解可以更好地发挥挡土墙填料的强度潜力。     

基坑工程的水土压力混合算法

水土压力计算是在坑支护工程设计的重要问题。针对中等透水性的土，本文提出了水土压力混合算法，并通过算例进行了讨论分析。