基坑支护设计问题探讨1

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Fra Baidu bibliotekQi
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(a)通过坡脚的滑弧
(b)通过坡脚以下的滑弧
图5.9.8 喷锚支护边坡整体稳定性验算
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(6.9.8)
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不考虑土层特点,均匀布置锚杆
改进：调整倾角和长度，如红线 所示
几种不妥的喷锚支护设计(三)
锚杆等长,尾部处于同一竖直面内
改进：长短交替，或逐步加大倾 角（如红线所示）
调整锚杆倾角时,上层变陡,下层 变 缓,致使锚杆尾部接近
改进：调整倾角，使锚杆尾部分开
几种不妥的喷锚支护设计(四)
钢筋网翻转，加 竖向土钉固定
针对不规则界面的折 线滑动面分析
加固体外轮廓的折线 滑动面分析
薄层软弱土 坚硬岩土
稳定性分析中的常见问题
k值递减， 未搜索到 最不利滑 弧
软弱土层
稳定性分析中的常见问题
？
软弱土层
注意了整体稳定，忽略局部稳定
稳定性分析中的常见问题
忽视抗隆起稳定 性验算，或验算 不正确
C=18，φ=12° C=10，φ=6°
2、抗滑体计算 将滑弧以 下视为嵌固深度，用“m”法 计算抗力。这种方法有一定理 论依据，但只适用于下端嵌固 条件较好，截面较大的桩。
加固体设置位置的比较
加固体设置在坡体中， 受力比较均衡，桩前三 角形土体需要适当的保 护
加固体设置在前缘，有利于 阻挡淤泥、含水粉土粉砂， 但受力较大，易弯断
抗滑桩计算模型
基坑稳定分析中的计算
一、圆弧滑动面分析 二、折线滑动面分析 三、坡脚土抗隆起稳定性分析 四、加固边坡的分析
挡墙抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性分析 水泥土增强加固 抗滑桩
圆弧滑动面法
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注： 1、采用简化了的毕肖普法
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图5.2.8 圆弧滑动面法分析
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2、没有考虑静水压力和渗透压力。根据实践经验，只要土的强度参数选用适 当，计算结果是符合实际的
折线滑动面法
针对水平分布软弱夹层 的折线滑动面分析
图5.4.２ 杆件有限元计算模型
桩(墙)单元计算中的荷载----主动土压力
我们采用的是传统的三角形模式， 而国内流行的其它规范和软件几乎均 为梯形模式。地方软件与其它软件计 算结果比较内力变形偏大这可能是主 要原因。但是从多年实践经验来看， 用地方软件计算的结果与实测资料大 体是吻合的，并没有明显偏于保守的 情况。
二、桩、墙单元设计计算 1、土压力；2、土层“m”值；3、撑锚刚度系数；4、桩的长度； 5、桩的变形； 6、双排桩；7、被动区留土；8、加固区加固；9、“吊脚桩”；10、微型桩
三、降水引起的地面沉降 四、 适应施工开挖方式的多样化 五、正确分析使用勘察资料
1、分层偏于粗略；2、指标随意性大；3、对岩层的勘察评价远不能满足基坑 支护设计要求
基坑支护设计问题讨论
支护设计需要解决的问题
• 一、确保基坑边坡稳定或支护结构的稳定
保证坑内施工作业安全、顺利 保证坑内工程桩的安全，或保护天然地基土
• 二、严格控制变形，确保环境安全
建筑物 地下管线 地面交通 避免不良社会影响，维护社会的稳定、和谐
讨论问题提纲
一、基坑稳定分析与加固处理 1、稳定分析； 2、基坑加固
地面硬化，作成反坡
设有水泥土桩排,桩外又 放坡,留下薄薄的三角形 土体，桩、锚连结削弱
改进：桩外垂直开挖
忽视坡肩的保护,排水沟紧靠坡肩, 钢筋网转折宽度要求不明确,不考虑 地面硬化
改进：钢筋网转折并加设土钉固定， 地面硬化一定宽度，作成反坡，排 水沟外移
几种不妥的喷锚支护设计(五)
第一道 锚杆距离 斜土平台 太浅,注浆 时容易冒 浆,锚固段 注浆质量 不能保证。
R
假定桩在滑动面处位移为Δ，可按“m”法求出抗力R，在极限条 件下Δ为40mm，建议对一级基坑取10mm；二级取20mm；三级取 40mm
喷锚支护边坡的稳定性分析
考虑滑 弧以外锚 固段提供 的锚固力 的两个分 力所发挥 的抗滑贡 献，未考 虑锚杆的 抗弯、抗 剪
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改进：调整锚杆倾角，注浆时加止浆塞
喷锚支护的利弊
有利点： 1、不占用坑内施工空间 2、成本较低
不利点： 1、可靠性低于刚性桩墙支护，事故多发 2、锚杆使用受到限制
注意事项： 1、在合适的土质条件及支护深度条件下使用 2、充分满足各项构造要求 3、确保施工质量 4、在高等级基坑中尽量少用或不用
桩、墙单元设计计算
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4
4、表层土
剥离,从面
板下端溜
出,面板脱
空
几种不妥的喷锚支护设计(一)
在一个坡面上只有一层锚杆
一段直线坡至少应有 两道锚杆
分阶放坡，平台很宽，仍然在 上阶坡设置很长的锚杆
如果环境宽敞，上阶 坡锚杆可取消
几种不妥的喷锚支护设计(二)
… 软弱土层
软弱土层
锚杆都在或大部在弱土层中
改进：设置刚度较大的竖向加 固体，设置陡倾角锚杆
按上层c、φ计算 K>1.80
按软层c、φ计算
K<1.80
稳定性分析中的常见问题
在很不均一 的边坡构成 条件下勉强 使用圆弧滑 动面法，得 出不可靠的 分析结论
松软土层 坚硬岩土
加固边坡的稳定性分析
维持原土层的c、φ值不变， 将加固体作为增强体或抗滑体 参与计算
1、增强体计算 提供水泥 土的等效c值，按滑弧通过增 强体的截面计算抗力。这种方 法很粗略，应该慎用。
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(6.9.8 -1)
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(6.9.8 - 2)
喷锚与复合喷锚支护的几种常见破坏模式
1、表层剥
离,面板与
锚杆脱离
1
2
2、整体下 滑平移,锚 杆拔出
3、水泥土
加固体破
坏,失去挡
土作用
1、土压力； 2、土层“m”值； 3、撑锚刚度系数； 4、逆工况； 5、桩的长度； 6、双排桩； 7、被动区留土； 8、被动区加固； 9、初始位移
桩（墙）锚支护的计算模型
主动区土体及坡 顶荷载由主动土 压力代表
被动区土体由抗 力弹簧代表
撑、锚由撑锚弹 簧代表
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代表锚杆的弹簧
主动区土压力
代表土抗 力的弹簧