岩土工程师专业知识辅导:整体稳定验算(一)
来源:优易学  2011-3-5 14:11:03   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
  2 整体稳定验算   
  土钉墙的整体稳定验算是针对土钉墙整体性失稳的破坏形式,边坡沿某弧面或平面,整体向坑内滑移或塌滑,此时土钉或者与土体一起滑入基坑,或者与土钉墙面层脱离,或者被拉断。整体稳定分析采用极限平衡状态的圆弧滑动条分法。
  土钉墙应验算施工期间不同开挖深度时,沿基坑开挖面以下可能的滑动面采用圆弧滑动简单条分法,按下式进行计算,(如图13.1.2-2),经验算各种可能的潜在滑动面,并均应满足式13.1.2-5的要求,或经过搜索寻找出最危险的滑裂面,由此确定土钉墙的安全系数。bi—第i分条宽度;
    cik—第i分条滑裂面处土体固结不排水(快)剪黏聚力标准值;
    φik—第i分条滑裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角;
    θi—第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角;
    αj—第j根土钉与水平面之间的夹角;     Li—第i分条滑裂面处弧长;
    s—计算滑动体单元厚度;
   Tnj—第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力,可按13.1.2-6式确定。
单根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力可按下式确定:
                      Tnj= dnj∑ ni                 13.1.2-6
式中  dnj—第j根土钉的直径;
      qsik—土钉穿越第i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值,应由现场确定,如无试验资料,可用表13.1.2-1确定;
lni—第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度。
【例题14】当土钉墙整体失稳时,关于土钉的结论,下列说法正确的是(    )。
A、与土体一起滑入基坑;     B、与土钉墙面层脱离;       C、被拉断; 
D、仅有少量土钉出现A、B、C三种情况,而大部分处于正常状态;      答案:A、B、C
    3 构造要求
    (1)土钉墙墙面坡度
    按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)要求,土钉墙的适宜高度一般不超过12m,但随着施工技术的进步,实际工程应用中,在地质条件较好、周边环境简单或采用复合型土钉墙的情况下,土钉墙高度也可适当加高,有些工程已采用15m左右高度的土钉墙。墙面坡度一般不宜大于1:0.1,采用复合土钉墙时,坡面可做成垂直的,但超出了规程对普通土钉墙的限制。在条件允许时,尽可能选择较缓的坡面坡度,以增加稳定性。土钉墙应分层分段施工,每层开挖的最大深度应保证该工况下土钉墙的稳定和刚开挖段坡体不塌落。在砂性土中,每层开挖高度不能太大,视土的状态决定,在黏性土中可以适当增大。每层开挖高度应与土钉竖向间距同步。
(2)土钉长度
土钉长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍。土钉太短起不到锚固作用,易沿土钉端部形成整体滑动,土钉过长对承载力的提高不明显,施工难度越大,费用越高。所以选择土钉长度时要综合考虑技术、经济和施工难易程度。
(3)土钉直径   
土钉的钢筋直径一般为16~32mm,用Ⅱ级或Ⅲ级螺纹钢筋;成孔孔径根据成孔方法确定,人工成孔时,孔径一般为70~120mm;机械成孔时,孔径一般为100~120mm,也可用到150mm。

责任编辑:xiaohan

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