非饱和土基坑无支护开挖深度的计算与探讨

本文主要探讨了在2003年发表的《浅议非饱和土基坑无支护开挖深度的确定》一文中，作者基于D.G. Fredlund等人的非饱和土抗剪强度理论和Rankine土压力公式，以及国内学者卢肇钧等的研究成果。这些理论将基质吸力替换为膨胀力来量化非饱和土的抗剪强度，因为膨胀力的测定相对简单，能更方便地应用于工程实践。 论文的核心内容是推导了一种新的计算方法，即如何通过考虑含膨胀力的非饱和土竖直边坡临界高度来确定基坑无支护开挖的深度。作者指出，与饱和土理论相比，非饱和土的临界高度随着基质吸力的增加会有显著提升，这表明在地下水位较深、降雨量较少的北方地区，对于一些深度较浅的基础工程，可能无需常规的支护就能进行开挖。 作者强调，尽管工程技术人员普遍认识到基质吸力对粘性土的影响，但由于测量基质吸力的技术复杂，不易实施，非饱和土理论在实际工程中的应用受到了限制。卢肇钧等人的研究成果提供了一个突破，即通过膨胀力这一替代指标来处理这个问题，这为非饱和土理论在工程分析中的实际应用开辟了新的途径。 论文以D.G. Fredlund的双应力变量强度理论和Rankine土压力理论为基础，结合卢肇钧等的研究成果，给出了一个量化膨胀力的非饱和土竖直边坡临界高度的计算公式，这对于理解非饱和土的力学特性，优化设计无支护开挖方案具有重要意义。此外，文章还初步探讨了如何将这个理论应用到非饱和土基坑的设计和施工过程中，以确保安全和经济性。 本文是一篇重要的科研论文，它不仅深化了我们对非饱和土力学特性的理解，而且提出了实用的工程应用策略，对于非饱和土基础工程的设计与施工具有重要的指导价值。