坡上裙板式条形基础的承载力研究
毕业论文文献综述
1 引言
近年来，我国的综合国力大幅提升，为了适应国民经济持续快速发展，基础建设和城市建设得到了大力地推进。目前，在公路和铁路交通系统建设以及房屋建筑与水利建筑工程中，已经出现了大量的临近边坡地基，经常需要将基础设置在临近边坡顶部或者设置在计划开挖的基坑顶面附近，比如公路或者铁路桥梁跨越沟谷时，需要将其桥台、桥墩基础设置在临近斜坡上；公路、铁路及水利系统建设中路堤或者堤坝，山区城镇山地农村等民用与工业建筑的基础，常常不得不修筑在坡顶附近或者斜坡之上；另外，地铁出入口附近建筑物的基础以及水利工程灌溉渡槽的基础等都必须考虑斜坡的影响[1]。因此，为保证临坡的建筑物的工程建设和使用安全，进行临坡地基变形破坏模式的分析和地基极限承载力的确定就显得非常重要。
根据地基承载力理论，增大基础埋深可提高地基承载力。但由于浅基础多为实体结构，自重较大，埋深增加后基础和回填土产生的自重压力也随之增大。 在保证埋深的前提下，减少基础结构的自重，对于满足地基承载力要求具有实际意义。裙板浅基础由水平基础板和其下的竖向裙板组成，裙板插入地基土中，有时还设有内裙板以进一步增加承载力。相比普通的浅基础，裙板式浅基础可以有效约束基础板下土体的剪切变形，增强地基极限承载力[2]。
综上所述，在临坡地基变形力学性质、滑动破坏机理研究基础上，在临坡地基上布置裙板式基础，开展适合的承载力分析计算方法研究，对于完善临坡基础工程设计理论和边坡稳定分析理论，确保建筑地基安全和路基工程稳定，优化临坡基础工程设计参数，节约基础工程造价，具有重要的理论意义和工程实践意义，同时具有明显的社会与经济效益。
2 国内外研究现状
随着社会的不断发展，生产工艺的不断革新，建筑物的形式也丰富多样。赵树德， 廖红建（2010）提出[3]，地基承载力与地基土的物理力学性质、基础底面尺寸和埋深有关，是建筑物结构设计和地基稳定性验算的重要依据。地基基础方案通常有:天然地基上浅基础，人工地基上浅基础和深基础三大类。条形基础下地基的破坏模式与破坏机理的确定是计算非对称埋深（超载）作用下地基极限承载力的关键。为了掌握和了解地基的内部应力分布与扩散规律、土体应力一应变关系、破坏变形形态、破坏机理与破坏模式的构成等，不少学者己在这一方面进行了相关的试验研究和理论分析。Youhu Zhang，Britta Bienen（2012）[4]使用数值法计算了圆形基础在不同埋深情况下的地基承载力，通过大量数据分析得出相应结论，圆形基础在有埋深的情况下的地基承载力比使用传统浅基础地基承载力计算公式计算得到的值要大。王雯璐（2011）[5]通过分离式与整体式基础的高填方涵洞承载力模型试验，模拟了不同涵侧填土高度下粉质黏土地基受荷变形直到破坏的全过程，通过理论推导公式分析涵侧填土可提高地基承载力，并通过数值模拟分析高填方涵洞承载力，所得结论与理论公式和实验所得结果一致。
随着我国西部大开发和一带一路战略的实施，在高原、海洋及山岭地区内，在建及拟建中的建筑物越来越多。在公路铁路工程、水利工程、矿山工程、建筑和军事工程的建设中，遇到了大量将基础放置在临近边坡的地基和处于斜坡上的地基的情况。赵可肖，余飞（2018）[6]指出临坡及斜坡地基总是由临坡一侧土体先破坏。由于基础两侧土体埋深深度的不同，而且土体的自重使临坡侧土体有滑坡的趋势，使得斜坡地基极限承载力的计算难度大大增加。因此，绝大多数的地基极限承载力计算公式都不能满足这种情况。多年来大量国内外优秀专家学者在这一领域做出了卓越的贡献。使得临坡及斜坡地基极限承载力在理论、实验、数值模拟等各个方面都有了长足发展。赵连恒（2010）[7]利用极限分析中的机动法，构建临近边坡条形基础承受极限承载力的二维机动许可破坏模式.根据外力功率与内部耗能相等获得极限承载力的目标表达式，并把其转化成了一个求含有非线性约束的极限承载力上限解最小值问题计算模型。通过编制和调用计算程序，对建立的计算模型采用序列二次规划法（SQP）进行了优化求解。余新才（2012）[8]使用 FLAC3D 软件进行数值模拟分析，计算了斜坡地基极限承载力。分析了各种因素对坡地基极限承载力的影响。并对滑动面的形态进行了研究。但是该文只涉及到特定条件下地基承载力的计算方法，对理论及工程实际的意义不大。
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