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》   】  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Ks为0.9【8,~0.9《9   !  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《1~1.03—。 ?     3】。 , 正常?使用时土《钉墙的位移量与整体!稳定安全系数Ks】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 K》s0+Ks》1≥0.86 ! ?    2》。  微型桩单独作用!时Ks0+》Ks:1≥0.9》7 —    《 3  预应力锚杆!单独作用时Ks【0,+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】+Ks?1+0.5Ks2】≥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》48m?m,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 —