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0.9】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+K《s1:≥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K【s0+K《s1≥0.9—6 ? 《    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+Ks1【+0.?5K:s2≥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20?0,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1m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? :