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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lm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
【。
,。
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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1】5%~20%取值】但最大不应超过80!0,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500【个复:合土钉墙案例中【挑选了20》2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!。0.98《~,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《Ks: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K》s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
》
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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 【Ks0+Ks1≥0!。。.86
《
— 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+Ks1】≥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+0.5Ks】2≥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200】mm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1!2号工字钢的—水泥土墙;厚度不】小于1?m的水泥《土墙等
—
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? , 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50mm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,
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