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1、10申请公布号CN104088294A43申请公布日20141008CN104088294A21申请号201410318785722申请日20140707E02D29/0220060171申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环路中段33号72发明人张常光赵均海孙珊珊张冬芳朱倩54发明名称一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法及其应用57摘要本发明公开了一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法及其应用，包括如下步骤计算高基质吸力下强度非线性的非饱和土平面应变抗剪强度统一解；计算非饱和土主动及被动土压力强度；计算基坑挡墙抗倾覆稳定性的倾覆力矩及抗倾覆力矩；基质吸力沿深度。
2、不变及线性变化时，计算抗倾覆临界嵌固深度DL的三次方程，进而得到非饱和土基坑挡墙的抗倾覆临界嵌固系数。本发明基于非饱和土的平面应变抗剪强度统一解，考虑非饱和土强度的中间主应力效应和非线性，推导了2种基质吸力分布下基坑刚性挡墙的抗倾覆临界嵌固深度方程，给出了工程应用步骤，并对新提出的抗倾覆临界嵌固系数进行了参数影响特性分析，可为非饱和土基坑支护结构的合理设计和施工提供一定的理论基础。51INTCL权利要求书1页说明书10页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书10页附图2页10申请公布号CN104088294ACN104088294A1/1页21一种非饱和土。
3、基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法，其特征在于，包括如下步骤S1、计算高基质吸力下强度非线性的非饱和土平面应变抗剪强度统一；S2、计算非饱和土主动及被动土压力强度；S3、计算基坑挡墙抗倾覆稳定性的倾覆力矩及抗倾覆力矩；S4、基质吸力沿深度不变，计算抗倾覆临界嵌固深度DL的三次方程；S5、基质吸力沿深度线性变化，计算挡墙抗倾覆嵌固深度DL的三次方程；S6、计算基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数HD。2如权利要求1所述的一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法的应用。权利要求书CN104088294A1/10页3一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法及其应用技术领域0001本发明涉及一。
4、种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法及其应用。背景技术0002饱和土可以看成是非饱和土的特例，但非饱和土与饱和土在力学特性上存在很大差别。已有非饱和土的真三轴试验表明中间主应力对非饱和土的强度具有显著影响。挡墙的抗倾覆稳定性是现代复杂基坑设计的重要内容之一，因施工时常采用坑外井点降水或坑内降水等措施，基坑周围的土体大多都处于非饱和状态，然而现有基坑挡墙的抗倾覆稳定性验算仍是沿用基于MOHRCOULOMBMC强度准则的饱和土理论，没有考虑非饱和特性和中间主应力对土体强度的影响，更有甚者将工程常规试验方法不能量测基质吸力所获得的非饱和土中基质吸力所引起的不稳定吸附强度当作饱和土的稳定粘聚。
5、力，以致基坑的设计不合理，严重的将会造成工程事故。有关非饱和土基坑挡墙的抗倾覆稳定性研究鲜有报道，探讨了基质吸力对基坑支护结构内力的影响，提出了考虑基质吸力的水泥搅拌桩抗滑移和抗倾覆稳定性的验算方法，由极限分析上限定理确定了砂性非饱和土挡墙的张拉区深度。基坑支护抗倾覆设计的关键是非饱和土挡墙土压力的确定，建立了非饱和膨胀土的挡墙土压力计算方法，推导了非饱和土挡墙的朗肯土压力公式，讨论了非饱和土挡墙土压力计算的有效应力法和总应力法，获得了降雨入渗时非饱和土的朗肯土压力公式，研究了非饱和土刚性挡墙绕墙趾转动时的土压力。以上有关非饱和土挡墙土压力和稳定性的研究都是基于MC强度准则的非饱和土抗剪强度公。
6、式，没有考虑中间主应力对非饱和土强度的影响。利用拓展类比方法建立的非饱和土平面应变抗剪强度统一解能合理考虑中间主应力的影响，同时结合吸力角双曲线模型可以反映非饱和土强度的非线性，具有重要的工程应用价值。发明内容0003为解决上述问题，本发明提供了一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法及其应用。0004为实现上述目的，本发明采取的技术方案为0005一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法，包括如下步骤0006S1、计算高基质吸力下强度非线性的非饱和土平面应变抗剪强度统一解；0007S2、计算非饱和土主动及被动土压力强度；0008S3、计算基坑挡墙抗倾覆稳定性的倾覆力矩及抗倾覆力。
7、矩；0009S4、基质吸力沿深度不变，计算抗倾覆临界嵌固深度DL的三次方程；0010S5、基质吸力沿深度线性变化，计算挡墙抗倾覆嵌固深度DL的三次方程；0011S6、计算基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数HD。0012本发明还提供了上述一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法的说明书CN104088294A2/10页4应用。0013本发明基于非饱和土的平面应变抗剪强度统一解，考虑非饱和土强度的中间主应力效应和非线性，推导了2种基质吸力分布下基坑刚性挡墙的抗倾覆临界嵌固深度方程，给出了工程应用步骤，并对新提出的抗倾覆临界嵌固系数进行了参数影响特性分析，可为非饱和土基坑支护结构的合理设计和施工提供。
8、一定的理论基础。附图说明0014图1为本发明实施例中基坑刚性挡墙模型示意图。0015图2为本发明实施例中基质吸力分布示意图。0016图3为本发明实施例中非饱和土强度非线性的变化示意图。0017图4为本发明实施例中非饱和土吸力角变化示意图。0018图5为本发明实施例中抗倾覆临界嵌固系数HD随参数B的变化关系示意图。0019图6为本发明实施例中参数B0、05和1时，抗倾覆临界嵌固系数HD随基质吸力变化的关系示意图。0020图7A为本发明实施例中较小吸力角时的示意图。0021图7B为本发明实施中双曲线模型，M0KPA时的示意图0022图7C为本发明实施例中双曲线模型，M25KPA时的示意图。0023。
9、图7D为本发明实施例中双曲线模型，M5KPA时的示意图。0024图7E为本发明实施例中双曲线模型，M10KPA时的示意图。0025图7F为本发明实施例中双曲线模型，M30KPA时的示意图。0026其中，图中UDUNIFORMDISTRIBUTION代表均匀分布，LDLINEARDISTRIBUTION代表线性分布。具体实施方式0027为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0028本发明实施例提供了一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法，如图1所示，其靠近土体的墙侧为AB面。
10、，图中H为基坑开挖深度，DDL为挡墙抗倾覆临界嵌固深度，YOT为墙后土体张拉区深度，DW为地下水位且始终位于挡墙墙趾以下。0029基质吸力及其分布与降雨、蒸发和覆盖层等外部环境密切相关，而与土体应力变化的关系不大，工程应用时可近似假定基质吸力均匀分布或沿深度线性减小至地下水位DW处为零2种情况，如图2所示。图中UAUWO为地表处的基质吸力，称为地表基质吸力。0030当基质吸力沿深度线性减小直到地下水位处为零时，地表下深度Y处的基质吸力UAUWY为0031UAUWYUAUWO1Y/DW10032将统一强度理论和FREDLUND双应力状态变量非饱和土抗剪强度相结合，利用拓展类比方法建立的非饱和土平。
11、面应变抗剪强度统一解为0033说明书CN104088294A3/10页500340035式中，C为有效粘聚力，CT为统一有效粘聚力；为有效内摩擦角，为统一有效内摩擦角；UA为孔隙气压力，UW为孔隙水压力，UAUW为基质吸力；为总法向应力，UA为净法向应力；为与基质吸力UAUW有关的吸力角，为统一吸力角；B为统一强度理论参数，反映中间主剪应力及其正应力对非饱和土强度的影响，也是选取不同强度准则的参数，取值范围为0B1。0036式2与FREDLUND双应力状态变量非饱和土抗剪强度的形式类似，但通过参数B可以反映中间主应力2效应和强度准则的选取，参数B0时式2退化为基于MC强度准则的FREDLUND。
12、双应力状态变量非饱和土抗剪强度，未考虑中间主应力2的影响，参数B1时为基于双剪应力强度理论的非饱和土抗剪强度。所以，应用式2可以探讨处于平面应变状态下的挡墙、地基及边坡支挡等非饱和土结构的强度理论效应，因此假定基坑周围非饱和土强度符合平面应变抗剪强度统一解式2。0037设为非饱和土的统一总粘聚力，则式2变为饱和土抗剪强度的形式，即00380039这样就可以利用饱和土的已有成果来推进非饱和土强度理论的工程应用进程。0040在高基质吸力范围内，吸力角为基质吸力UAUW的函数，且随着基质吸力的增加不断减小。现有技术中提出的吸力角与基质吸力UAUW的分段双曲线关系很具有代表性，其表达式为0041004。
13、20043式中，UAUWB为非饱和土的进气值，参数M和N分别为式4B变形直线方程后的截距和斜率。0044由式4可知，吸力角只在不大于进气值UAUWB的低吸力范围内时才等于有效内摩擦角而在大于进气值UAUWB的高吸力范围内时，吸力角按双曲线模型不断减小并趋于稳定。同时，建立了斜率N的倒数与有效内摩擦之间的线性方程，即0045说明书CN104088294A4/10页60046因此，斜率N可由有效内摩擦角直接确定。将式4和式5代入式2和式3，则得到考虑高基质吸力下强度非线性的非饱和土平面应变抗剪强度统一解。0047基坑周围土体概化为均匀连续的一层非饱和土，且水平土压力符合朗肯理论。处于朗肯主动土压力。
14、状态的墙后土体见图1，其水平主动土压力强度HUAA为00480049式中，KA为主动土压力系数。0050将竖向应力VUAY见图1和统一总粘聚力代入式6，得非饱和土主动土压力强度HUAA为00510052式中，为非饱和土的重度。0053令式7中的主动土压力强度HUAA为零，得墙后张拉区深度YOT为00540055另外，处于朗肯被动土压力状态的墙前坑底附近的土体见图1，其水平被动土压力强度HUAP为00560057式中，KP为被动土压力系数。0058将竖向应力VUAYH见图1和统一总粘聚力代入式7，得非饱和土被动土压力强度HUAP为00590060基坑挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL为抗倾覆稳定系数为1。
15、时所对应的挡墙嵌固深度，即绕挡墙墙趾B点的被动土压力所形成的抗倾覆力矩与主动土压力所形成的倾覆力矩相等此时图1中的挡墙嵌固深度D即为临界嵌固深度DL，则00610062基质吸力沿深度不变，此时，基质吸力沿深度不变且其大小为UAUW，将式6、式7和式8代入方程式11的右边，得挡墙主动土压力所形成的倾覆力矩为00630064说明书CN104088294A5/10页70065式中，0A3A为倾覆力矩参数。0066将式9和式10代入方程式11的左边，得挡墙被动土压力所形成的抗倾覆力矩为006700680069式中，0P3P为抗倾覆力矩参数。0070将式12和式13代入式11，整理得关于抗倾覆临界嵌固深。
16、度DL的三次方程为0071C3UHDL3C2UHDL2C1UHDLC0U0140072C0U0P0A，C1U1P1A，C2U2P2A，C3U3P3A0073式中，C0UC3U为基质吸力均匀分布时的方程系数。0074基质吸力线性减小，此时，基质吸力的大小由式1确定，将式1代入式7和式8得此情况下的主动土压力强度HUAA和张拉区深度YOT分别为007500760077将式15和式16代入方程式11的右边，得基质吸力线性分布时挡墙的倾覆力矩为0078007900800081式中，1、2为中间参数，0A3A为倾覆力矩参数。0082将式1代入式10得基质吸力线性分布时的被动土压力强度HUAP为00830。
17、084将式18代入方程式11的左边，得基质吸力线性分布时挡墙的抗倾覆力矩为0085说明书CN104088294A6/10页8008600870088式中，3、4为中间参数，0P3P为抗倾覆力矩参数。0089将式17和式19代入式11，整理得关于挡墙抗倾覆嵌固深度DL的三次方程为0090C3LHDL2C2LHDL2C1LHDLC0L0200091C0L0P0A，C1L1P1A，C2L2P2A，C3L3P3A0092式中，C0LC3L为基质吸力线性分布时的方程系数。0093由式14和式20所得到的基坑刚性挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL不是一般的一个特解，而是一系列有序解的集合，可以考虑中间主应力参数B。
18、、基坑开挖深度H、基质吸力及其分布沿深度均匀和线性分布、强度非线性吸力角双曲线模型和有效抗剪强度参数C和等的综合影响，具有广泛的理论意义和很好的适用性。0094当地表基质吸力为零时，式14和式20的结果相同，且都退化为基于统一强度理论的饱和土基坑刚性挡墙抗倾覆设计的新解答，其中参数B0即为基于MC强度准则的饱和土刚性挡墙抗倾覆设计、参数B1即为基于双剪应力强度理论的饱和土刚性挡墙抗倾覆设计。0095当地表基质吸力不为零时，参数B0时式14和式20变为基于MC强度准则的FREDLUND双应力状态变量抗剪强度的非饱和土刚性挡墙抗倾覆设计，参数B1时为基于双剪应力强度理论的非饱和土刚性挡墙抗倾覆优化。
19、新设计；当0B1时，可得到一系列有序的非饱和土刚性挡墙抗倾覆设计的新解答，以供不同类型和特点的工程选择与优化，具有重要的工程应用价值。0096针对具体的基坑工程，在确定非饱和土体特性参数、基坑开挖深度、基质吸力大小和分布以及地下水位后，可由式8和式16求得对应2种不同基质吸力分布下的墙后土体张拉区深度YOT；如果张拉区深度YOT基坑开挖深度H，则表示基坑土体能够完全自立，不需要进行挡墙支护；相反，当YOTH时，则应通过试算或迭代由14和式20求得相应的基坑刚性挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL。0097另外，如果地下水位上升至墙趾以上或考虑挡墙自重、支撑和超载或基质吸力具体分布已知时，则可按照本发明思。
20、路初选挡墙嵌固深度D，做出相应的土压力分布图，对所得方程式14和式20的两边进行相应的修正，通过试算或迭代获得对应新情况下的挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL。0098单纯地讨论某基坑挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL的具体大小，没有太大的实际意义同时也没有较好的可比性。建议以基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数HD作为指标来比较和应用本发明结果，其定义式为说明书CN104088294A7/10页900990100由上式可见，基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数HD的物理意义为挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL与基坑开挖深度H的比值，即挡墙抗倾覆临界嵌固深度DL相对于基坑开挖深度H的比例系数，故临界嵌固系数HD具有明确的物理意义，同时系。
21、数HD是量纲为一的综合评价指标，可以反映多种因素的影响特性，可比性和统一性都较好。0101本发明实施例还提供了上述一种非饱和土基坑挡墙抗倾覆临界嵌固系数的计算方法的应用。0102实施例10103某基坑的开挖深度H6M，地下水位DW15M，均质非饱和土的重度18KN/M3，有效粘聚力C3KPA，有效内摩擦角吸力角0104非饱和土强度非线性一般有2种处理方法，如图3所示一是在整个基质吸力范围内不分段，取吸力角恒为稳定时的某一较小角，称为方法1；二是按进气值UAUWB分成2段，大于进气值时吸力角按式4B的双曲线模型变化，称为方法2。图4为某粘性土的吸力角随基质吸力UAUW变化的试验数据，用分段双曲线。
22、模型式4可取得较好的预测效果。0105由图3可以看出，基质吸力对非饱和土强度的影响具有区间性，可分为3个区间低吸力范围即基质吸力小于土体进气值的AB段，非饱和土强度随着基质吸力的增加呈线性增大，此阶段吸力角基质吸力对非饱和土强度只有提高作用；高吸力范围即基质吸力大于土体进气值的BC段和CD段，此时吸力角随着基质吸力的增加从有效内摩擦角开始不断减小，即基质吸力通过使吸力角减小而对非饱和土强度起到降低减小作用，实际高吸力范围内非饱和土的强度取决于基质吸力对强度提高作用和对吸力角减小使强度降低作用的相对大小，因而才会出现BC段和CD段2个不同的强度变化区BC段基质吸力对强度的提高作用大于对吸力角减小。
23、的强度降低作用，非饱和土强度逐渐增大但增加的速率越来越小，在C点这2种相反的作用相等使土体强度达到最大值，而在CD段则基质吸力对吸力角减小的强度降低作用大于对强度的提高作用，非饱和土强度随着基质吸力的增加又开始不断下降。图4代表了基质吸力使吸力角减小进而对非饱和土的强度产生降低作用的机理与过程，与图3中非饱和土强度的变化区间具有很好的对应性。0106可见，处理非饱和土强度非线性的稳定较小吸力角方法1相对简单，而直线加双曲线的分段吸力角的方法2相对精确。以下在分析中间主应力和基质吸力的参数影响特性时，采用不分段较小吸力角的方法1，分析强度非线性影响时再具体比较这2种方法之间的差异。0107统一强。
24、度理论参数B可以在0，1范围内取值，不同的B值代表非饱和土强度不同程度的中间主应力2效应，参数B越大2效应就越大，同时不同的B值也代表着选取不同的强度准则。图5给出了抗倾覆临界嵌固系数HD随参数B的变化关系，包括2种基质说明书CN104088294A8/10页10吸力分布和3个具体的基质吸力大小。图中UDUNIFORMDISTRIBUTION代表均匀分布，LDLINEARDISTRIBUTION代表线性分布。0108由图5可以看出，随着参数B的增加，临界嵌固系数HD不断减小。当基质吸力均匀分布且大小分别为50KPA、25KPA和0KPA时，参数B1时临界嵌固系数HD比参数B0时分别减小了484。
25、、354和263；相应地，当基质吸力线性分布且地表基质吸力UAUWO分别为50KPA、25KPA和0KPA时，参数B1时临界嵌固系数HD比参数B0时分别减小了405、325和263。这说明非饱和土基坑刚性挡墙的抗倾覆设计具有明显的强度理论效应，不管基质吸力是均匀分布还是线性分布，只是均匀分布时强度理论效应更明显些；参数B0即基于MC强度准则的临界嵌固系数HD太大过于保守，考虑中间主应力2效应可以更好地发挥非饱和土体自身的强度潜能，更客观地认识其自承载力，能更经济地指导工程设计，特别是地表基质吸力为50KPA时的非饱和土。0109另外，在相同的参数B下，地表基质吸力越大，临界嵌固系数HD就越小。。
26、不同地表基质吸力所对应的临界嵌固系数HD之间近似平行，但相同条件下基质吸力线性分布时的临界嵌固系数HD要比基质吸力均匀分布时大。因此，相同条件下基质吸力线性分布时的非饱和土基坑刚性挡墙比基质吸力均匀分布时需要更大的抗倾覆临界嵌固深度，应对实际工程基质吸力的具体分布做合理考虑和假定。0110基质吸力是非饱和土有别于饱和土的基本特征，如果基质吸力为零则为饱和土。图6给出了参数B0、05和1时，抗倾覆临界嵌固系数HD随基质吸力变化的关系。0111由图6可以看出，随着地表基质吸力的增加，临界嵌固系数HD不断减小甚至接近为零，尤其是基质吸力均匀分布且大小为100KPA、参数B1时。当参数B0、05和1，。
27、基质吸力为100KPA时非饱和土的临界嵌固系数HD分别为018、007和003均匀分布，052、030和021线性分布，而对应饱和土的临界嵌固系数HD为141、117和104，进而相应的抗倾覆临界嵌固深度DL可分别减小798M、660M和606M均匀分布，534M、522M和498M线性分布。因此，忽略基质吸力对非饱和土强度的提高作用，仍按饱和土进行的基坑刚性挡墙抗倾覆设计和验算将造成极大的浪费，考虑土体强度的非饱和特性可减小挡墙的总高度或者不需要挡墙，能节约大量的工程费用，应采取地表覆盖、引流或硬化等具体工程措施来确保基质吸力的稳定存在。0112对比图6可以看出，临界嵌固系数HD与基质吸力U。
28、AUW呈非线性变化，而与地表基质吸力UAUWO呈线性变化。除地表基质吸力为零时的饱和土两者具有相同点以外，同条件下基质吸力均匀分布相比线性分布的临界嵌固系数HD要更小些，即线性分布时基质吸力对临界嵌固系数HD的影响不如均匀分布时那么显著。0113当基质吸力大于土体进气值UAUWB处于高吸力范围内时，非饱和土的强度具有明显的非线性。假定基质吸力沿深度为均匀分布，工程常见非饱和土体的进气值UAUWB一般在050KPA范围内，此处取其中间值即UAUWB25KPA作为代表进行分析，其他条件同前不变。图7A为方法1对应的抗倾覆临界嵌固系数HD随基质吸力变化的关系，即吸力角一直取为12的较小角；图7BF为。
29、方法2对应的变化关系，即处于不大于25KPA的低吸力范围时，吸力角处于大于25KPA的高吸力范围时，吸力角按双曲线模型式4B变化，其中参数N由有效内摩擦角按式5求得N00556，说明书CN104088294A109/10页11参数M分别取0KPA、25KPA、5KPA、10KPA和30KPA，以反映高吸力下吸力角不同的变化速率。参数B在2种方法中都取3个值0、05和1，分别对应基于MC强度准则、新强度准则和双剪应力强度理论的3族有序的系列结果。0114由图7A可以看出，采用稳定较小吸力角方法1的结果在进气值UAUWB25KPA前后的曲线变化规律一致，没有出现跳跃和拐点，且在070KPA基质吸力。
30、范围内临界嵌固系数HD呈近似直线减小，超过70KPA后呈非线性减小。由图7BF可以看出，采用直线加双曲线的分段吸力角方法2的结果在进气值UAUWB25KPA处出现跳跃参数M0或拐点参数M0，将临界嵌固系数HD随基质吸力的变化分成规律明显不同的2段，小于进气值的低吸力范围对应左边的直线段且与参数M无关；而当处于大于进气值的高吸力范围左边区段内时，临界嵌固系数HD的变化与参数M密切相关，图7B中参数M0即由式4和式5知在整个高吸力范围内吸力角恒为与低吸力时的20相差9倍之多，因此临界嵌固系数HD才会出现向上的明显跳跃，且其后随基质吸力的变化很微弱，工程实践中极少有符合这种情况的土体；图7CF中参数。
31、M0对应进气值处存在拐点，代表左右两边临界嵌固系数HD的变化规律不同，且参数M越小拐点越明显即两边的差异越大，实际右边的曲线显现的正是高吸力下非饱和土强度非线性的影响。基质吸力对非饱和土强度具有对强度提高和对吸力角减小使强度降低的双重影响，对于本发明算例结果都是对应图3中BC段对强度提高的影响大于对吸力角减小使强度降低的影响，即临界嵌固系数HD随基质吸力UAUW的增加不断减小并且减小的越来越慢，呈现出逐渐稳定的趋势，这表明基质吸力对吸力角减小使强度降低的影响不断增加并接近对强度的提高作用，当然也有可能出现图3中CD段减小的影响大于提高的影响的情况出现。图7EF中有的情况甚至临界嵌固系数HD为零。
32、即无需挡墙支护，并且参数M越大这种现象就越明显。0115另外，对于同条件下的临界嵌固系数HD具体数值而言，图7A即方法1的结果比图7CF即方法2参数M0的结果都大，表明方法1的结果偏于保守，但方法1较简单便于工程应用，相反方法2稍复杂但其结果更符合非饱和土的强度非线性规律。方法2的结果随参数M的增加不断减小，表明参数M越大非饱和土强度的非线性越弱。不同参数B下，2种方法所得到的临界嵌固系数HD都有明显的差异，且参数B越大临界嵌固系数HD的非线性变化就越明显，这都表明考虑中间主应力效应和强度准则选取的非常重要。0116需要说明的是采用较小吸力角的方法1可以很简单地同时处理基质吸力均匀分布和线性分。
33、布2种情况，具体结果见图5、图6和图7A；采用直线加双曲线的分段吸力角的方法2处理基质吸力均匀分布相对较容易，而当基质吸力线性分布时，计算土压力需要确定吸力角随基质吸力沿深度的具体变化，不同深度处土压力的计算公式将不同，且吸力角是深度Y的函数，这将使挡墙抗倾覆力矩表达变得极其复杂，难以获得挡墙抗倾覆嵌固深度的闭合方程，故本发明仅分析了基质吸力均匀分布时非饱和土强度非线性的影响特性，但根据对2种基质吸力分布的影响特性探讨，可以预期基质吸力线性分布时方法2强度非线性的总体影响规律与基质吸力均匀分布时方法2强度非线性的影响类似，只是影响程度要相对较小些。说明书CN104088294A1110/10页120117以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN104088294A121/2页13图1图2图3图4图5图6说明书附图CN104088294A132/2页14图7A图7B图7C图7D图7E图7F说明书附图CN104088294A14。