。
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N【u,很小N?u 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》%~20%取值但】最大不?。应超过800kP】a
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: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K】s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1.0】1~1?.0:3,
》
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? Ks0《+Ks1≥0.86!
— 《2 微型桩单【独作用时《Ks0+Ks—1≥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+Ks—1+0.5》Ks2?≥1.0
【
:
: 本条统一为式!(5.3.》5)是偏《于安全的
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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
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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
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【 , 3 以下—情况可计取t微型】。桩,为直径大于》200mm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1《m的水泥土墙—等
《
?。 4》 , 以下?。情况不?宜计取t厚度小于】0.5?m的水泥《。土,墙;超?。前支护桩为竹桩直】径不大?于48mm的钢【管及直径不大于5】0mm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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