安全验证
5.3 】 基坑稳定性验算 ! — 5.3.1  】一些文献中》把滑移面全部—或部分穿过被土【钉加固的土体时的破!坏,模式称为“内部【稳定破坏”完全【不穿过时《称为:。“外部整体稳定破坏!”或“?。深部稳定《破坏”按本规范推】荐的整体稳定—性验算模型及—公式程?序,自动:搜索:最危险滑《移面:时是不分“》内外”?的搜索到的最危险】滑移面是土体、土钉!及各复合构》件提供的安全—度之和?为,最小值的滑移—面如果此时》土钉:及,各,构件:的贡献?值为零即《为,“外部整《体稳定”模式但经】验与理论分析表【。明土钉?贡,献值:为零的情况不—会出现因为》最危险滑移面至【。少要穿过《最下一排或最长一】排土钉?如图3曲线》1,所示曲?线2:为“外部整》体稳定?”最危险滑移面【与,曲线1相比因位【置后移导致滑弧长】度增加土体抗剪强】度提:供的安全度增加土】钉在滑弧外的长【度l:m很小时摩阻力【Nu很小《Nu: 对安全度的贡献小!于曲线1后移至曲线!2时土体抗剪强度】提供的安《全度增量故曲—线2:的,安,全度大于曲》线1曲?线2并非最危险滑移!面故本规范不采用“!外部整?体稳定”及“内【部整体稳定”等概】念 : —。 图3【  整体稳定性分析!比较 】 ,   整《体稳:。定验算可计取止水帷!幕,、,预应力?锚杆及微型》桩的作?用这是对大量工程】实践统?计的结果如果不【计取这些《构件的作用设计将】过于保守《。不仅与事《。实,不符且?有些情况下(如【在软弱土《层,中)设计计算很【难达到一定》的,安全度人《为地限制了》。复合:土钉墙技术的应用当!然也不能《过高估算《这些复合构件的作】用如果这些》复合构件(如—微型桩或《锚杆)起到了主【。。导性作用就已经不】。适用本规范推荐的整!体,稳定性验算公—式了验算公》式中:通过设置组合作用折!减系数限制了这些】复合构件的》作用程度 》 5—.3.2  式【(5.3《.2-?1)以在国内广泛使!用,、直:观、易?。于理解的瑞典—条分法作为理论基】础采用极《限,平衡法作为分析方法!认为截水帷幕预应】力锚:杆及微型桩》能够:与土钉共同工作计】算时考虑这些—复合构件的作用【。 , 》    为便—于研究公式》。作,了如下假定及简化 !    】 1  《破坏模式为圆弧【滑移破坏;》 —  :  2  土—。钉为最主《要受力构件;— 》 ,   ? 3  土钉、预应!力锚杆?只考虑抗拉作用截水!帷幕及微型桩—只考虑抗剪作用【忽,略这些构件的其他】作用:; 【    4  【破坏时土钉与土体能!够发挥全部作用复合!构件不能与土钉同】时达到极限平—衡状态即不能—发挥最大作用也不】能同时发挥较大【作用要按《。一,定规则?进行:强,度,折减构件强度越高、!类型越多《、组合状态越—不,利则:。折减越大; — ?    》 5 ?。 预应力锚杆拉【力的法向分力—与切向分力可同时达!到极限值但只是【计取假定滑移面之】后的:锚固段提供的—。抗滑力矩; 【    【 6  滑》移面穿过截水帷幕】或微型桩时》。平,行于桩的正截面【;, 《     7  !不考虑地震作用; !  —  : 8  安全系数】定义为滑移面的【抗滑:力矩与滑《动力矩之比 —。  —。   破裂面—的形状不《能事先确《定取决于坡》面的几何形状、土体!的性:状、土钉参数及【地面附加荷载等【许,多因素采用圆弧形主!要因为它与一些【试验:结果及大《多数工?程实践?比较接近且分—析,计,。算相:对容易一《些在某些特殊情况】下圆弧滑动》并非最?佳需要与《其他破坏模》式对比例如在深【厚的:软土地层《采用圆弧《形可能会过》高估计软土的—被动土?压力如图4(—。a,)所示?。土,钉墙可能会沿着曲线!。2破坏而《并非圆?。弧1:因土质软《弱坑底的滑移面【不会扩展《到很远的《地方;基坑上—半部分?为软弱土层》。、下半?部分为坚硬土—层且层面向基坑【内顺层倾斜时可能】产,生,顺层滑?动破裂面《为双折线《或上:曲下直的双线如【图4(?。b)所示;土体中】存在较薄弱的土【层或:薄,夹层:。。。时可:能会产生沿薄弱面的!滑动破坏如》图4(c《。)所示 ! 图【4  ?特殊地质条件下的】破坏模式 【。。    —。。 无:试验:资料:或类似经验时截水】帷幕如采用深层【搅拌法形成》可按表2取》值,[喷浆法单》轴(2~4)喷【、,4搅工艺]工—。艺,不同时?可参考该《表取:值高压喷射》注浆法形成的水泥土!截,水帷幕抗剪强—度可:参考表2《。按,水泥土设计抗—压,强度标准值的—15%~2》0%取值但最大【不应超?过800《kPa 【 表2  深【。层搅拌法水泥土抗】剪强度标准值τs ! : : 》 5.3.3【  式(5.3【.2-1)是个半经!验半理论公式其【中的组合作用折减系!数根据?实际工程反算—而,来反算时《在国内?外已实施的约5【00个复《合土钉墙案例—中挑选了202个有!代表性?。的进行了详细计算】思路:为通过对一些特【殊,案例(已《塌方或变形很大的】工程)的定性—分析及定量计算估】算出折减《系数的大致范围【然后再通过大量的】案例(?正,常使用的《工程)验《。证该:范围的?合理性?    ! 组合?作用折减系数η【是,经验值根据大量【失稳、濒临失稳及正!常使用工程的监测数!据,反,算而来反算时作了如!下假设 】     1 【 基坑坍塌时支护】体系达?到了承载能力极限状!态略低于临界稳定整!体稳定安全系数【Ks为0《.,9,8~0.99 】。。 ? ,    2》  基?。。坑水平位移很大时支!护体系为正常—使用:极限状?态接近临界》稳定K?s为1.01—~,。1.03 ! ,    《3  正常使—用时土钉墙》的位移量与整体稳定!安全系数K》s之间大致存在着表!3所示的经验关系 ! 表3  !土,钉墙位移《与整体稳定安—全系数Ks关—。系, 》  】  : 4  《微型桩与土钉墙结合!后,整体性不如》截水帷幕与土钉墙结!合,后整:体性:效果好 —  《   ?5  预应力锚杆的!组合:作用折减系数取0】.5时作用效—果与将其《视为土钉相当而预应!力锚杆的作用—效,果应好于将》之,完全视为土钉 【 :    — 提高?截水帷幕及微型桩】材料的抗剪》强度:。、,增,大截面面积等会使复!合构件自身》抗剪能力《得到较大提高—但,复合土钉墙整体稳】定性依靠地是—土、土钉与》复合构件的》协同:作用复合构件—自身抗剪能力提高的!程度越大《复合土钉墙》整体稳定性提高的程!度越小并不同比增】长 — 5.3.5  复!合,。土钉墙的《整体稳定《性首:先,应由土与土钉—的共同作用提—供基本保证》设置:。复合构件的主—要目的是隔水或减小!变,形、控制《位移:同时对?整体稳定《性亦有贡献本条规】定,保证了土钉》是最主要受力—构件弱?化,了复合构件的—抗力作?用从而保《证了工程安全性及】整体稳定性验算【。公式的?适用性 !    大量基坑监!测数据?统计结果表明如满足!。以下条件基坑—位移不大 》 : ?。    《1  ?截水帷幕《单独或与微》型桩组合作用时 】Ks:0+Ks1》≥0.8《6 : :   》。  2 《 微型桩《单独作用时》Ks0+Ks1【≥0.?97 【     3  预!应力锚杆单独作【用时Ks0+Ks】1≥0.96 】 《    4  截】。水帷幕及微型桩【分别与预应力—锚杆:组合或三《者一起组合》作用时Ks0+【K,s1+0.》5,。Ks2?≥1.0 !     》本条统一为式(【。5.3.5)是偏】于安全?的 》 5.3.6 】 常用的基坑抗隆】起稳定性分析模式主!要有地基《承载力模式及圆弧滑!动模式复《合土钉?墙的刚?度及构件强度均【较弱:很难形成转》动中:心不宜采用》圆弧滑动模式 】 5》.3.7《 , 采用式(5—.3.?。7-1)验算—坑底抗隆《起稳定?性时注意以》下问:题 ? ,     【1  式(5.【。3.7-1)忽略了!土钉及锚杆的抗剪】作用 《 ?     2—  坡面倾斜时可考!虑,倾斜:区土体自重减轻【的有利因素 【。 :     3  !以下情况可计取t】微型桩为直径大于2!00mm的钻孔混凝!土桩、不《小于16《号的工?字,钢、预制桩或—预应力?管桩间距不》超过4?倍桩径;插入不小于!12号?工字钢的水》泥土墙;《厚度:不小于1m》的水:泥土墙等 》 》    4  【以下情?况不宜计取t厚【度小于0.5m的】水泥:土墙:;超前支护桩—为竹:桩直径不大于48】mm的钢管及直径】不大于50》mm的木桩等 ! ?    《5  坡《脚附近有软》弱土层?的一级基坑采用复】合土钉墙支护很【难满足抗《隆起稳定性要—求故没?有给出安全》等级:。为一级的《基坑:抗隆起稳《定安全系数指标【。 , ,