某高層基坑畢業(yè)設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　中文摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　緒 論3</b></p><p>　　第一篇 高層建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>

2、;　　第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)及現(xiàn)場工程概況4</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求4</p><p>　　1.2 現(xiàn)場工程概況4</p><p>　　第2章 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.1 土釘墻概述5</p><p>　　2.2 土釘分類及土釘墻的特點(diǎn)與適用范圍5</p>

3、<p>　　2.2.1土釘分類5</p><p>　　2.2.2土釘墻的特點(diǎn)6</p><p>　　2.2.3土釘墻的適用條件6</p><p>　　2.3 土釘墻的構(gòu)造7</p><p>　　第3章 土釘支護(hù)原理與方案設(shè)計(jì)概則9</p><p>　　3.1 土釘支護(hù)原理9</p>

4、<p>　　3.2 土釘方案設(shè)計(jì)的必要條件11</p><p>　　3.2.1工程地質(zhì)及區(qū)域地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)11</p><p>　　3.2.2工程條件及周圍環(huán)境11</p><p>　　3.2.3確定擬建工程基坑邊壁破壞模式11</p><p>　　3.2.4工程保養(yǎng)期12</p><p>　　3.

5、2.5基坑邊壁最大允許變形量12</p><p>　　3.2.6現(xiàn)場試驗(yàn)資料12</p><p>　　3.2.7確定邊壁臨界自穩(wěn)高度、臨界自穩(wěn)長度和臨界自穩(wěn)時(shí)間12</p><p>　　3.2.8降雨和疏水條件12</p><p>　　3.2.9監(jiān)控與回饋設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3 土釘墻設(shè)計(jì)的基本

6、程序13</p><p>　　3.3.1非支護(hù)條件下邊壁穩(wěn)定性分析13</p><p>　　3.3.2計(jì)算確定支護(hù)參數(shù)13</p><p>　　3.3.3支護(hù)條件下邊壁穩(wěn)定性校核14</p><p>　　3.4 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)14</p><p>　　3.4.1穩(wěn)定性系數(shù)14</p><p

7、>　　3.4.2拉應(yīng)力14</p><p>　　3.4.3超前土釘14</p><p>　　3.4.4預(yù)應(yīng)力土釘15</p><p>　　3.4.5基坑壁腳移位,基礎(chǔ)隆起防治15</p><p>　　3.4.6附加荷載15</p><p>　　3.4.7邊壁滑塌防治15</p><

8、p>　　3.4.8水患防治16</p><p>　　第4章 土釘墻設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 影響土釘墻設(shè)計(jì)的因素17</p><p>　　4.2 土釘墻設(shè)計(jì)步驟17</p><p>　　4.2.1土釘設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>　　12.2.2噴射混凝土面層設(shè)計(jì)25</p>

9、<p>　　4.3 土釘墻設(shè)計(jì)和計(jì)算26</p><p>　　4.3.1土釘設(shè)計(jì)計(jì)算26</p><p>　　12.3.2噴射混凝土面層設(shè)計(jì)34</p><p>　　第5章 土釘施工工藝和方法36</p><p>　　第二篇 武廣客運(yùn)專線路基工點(diǎn)設(shè)計(jì)</p><p>　　第6章 設(shè)計(jì)任務(wù)及

10、現(xiàn)場工程概況38</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求38</p><p>　　6.2 現(xiàn)場工程概況38</p><p>　　6.2.1地形地貌38</p><p>　　6.2.2地層巖性38</p><p>　　6.2.3地質(zhì)構(gòu)造40</p><p>　　6.2.4不良地質(zhì)現(xiàn)

11、象及特殊巖土40</p><p>　　第7章 路基設(shè)計(jì)41</p><p>　　7.1 路基面的形狀和寬度41</p><p>　　7.1.1路基面的形狀41</p><p>　　7.1.2路基面寬度41</p><p>　　7.2 路堤設(shè)計(jì)42</p><p>　　7.2.1路堤

12、填料設(shè)計(jì)42</p><p>　　7.2.2改良設(shè)計(jì)43</p><p>　　7.2.3路堤邊坡坡度確定44</p><p>　　7.2.4路堤護(hù)道44</p><p>　　7.2.5路堤基床44</p><p>　　7.3 過渡段設(shè)計(jì)要求45</p><p>　　7.3.1 過渡段

13、填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)45</p><p>　　7.3.2橋路過渡段設(shè)計(jì)46</p><p>　　第8章 區(qū)間路基土石方計(jì)算及調(diào)配47</p><p>　　8.1 路基土石方計(jì)算47</p><p>　　8.1.1計(jì)算方法47</p><p>　　8.1.2 路基橫斷面面積計(jì)算47</p><

14、p>　　8.2路基土石方調(diào)配48</p><p>　　8.2.1調(diào)配原則48</p><p>　　8.3 路基土石方匯總48</p><p>　　第9章 路基排水設(shè)計(jì)50</p><p>　　9.1 路基排水設(shè)計(jì)50</p><p>　　9.1.1路基排水設(shè)計(jì)原則50</p><

15、p>　　9.1.2排水設(shè)計(jì)的具體步驟50</p><p>　　9.1.3路基排水設(shè)備51</p><p>　　第10章 路基坡面防護(hù)53</p><p>　　10.1 概述53</p><p>　　10.2 設(shè)計(jì)原則53</p><p>　　10.3 常用坡面防護(hù)類型53</p>&l

16、t;p>　　第11章 粉噴樁設(shè)計(jì)與計(jì)算56</p><p>　　11.1 概述56</p><p>　　11.1.1處理方法56</p><p>　　11.1.2適用范圍56</p><p>　　11.1.3加固原理57</p><p>　　11.1.4水泥土的力學(xué)性質(zhì)57</p>&

17、lt;p>　　11.2 粉噴樁設(shè)計(jì)與計(jì)算步驟59</p><p>　　11.2.1粉噴樁單樁承載力計(jì)算59</p><p>　　11.2.2 粉噴樁復(fù)合地基承載力及置換率計(jì)算60</p><p>　　11.2.3樁距和樁數(shù)計(jì)算60</p><p>　　11.2.4粉噴樁復(fù)合地基的應(yīng)力分擔(dān)比61</p><p

18、>　　11.2.5樁的應(yīng)力集中系數(shù)和樁間土應(yīng)力減少系數(shù)62</p><p>　　14.2.6粉噴樁復(fù)合地基的變形模量62</p><p>　　11.2.8粉噴樁復(fù)合地基沉降計(jì)算64</p><p>　　11.2.9復(fù)合地基下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算67</p><p>　　14.3 粉噴樁設(shè)計(jì)與計(jì)算68</p><p&

19、gt;　　14.3.1橋梁過渡段設(shè)計(jì)68</p><p>　　14.3.2一般路堤段設(shè)計(jì)與計(jì)算76</p><p>　　14.4 粉噴樁復(fù)合地基的施工工藝83</p><p>　　14.5 質(zhì)量控制和效果檢驗(yàn)84</p><p><b>　　結(jié)論86</b></p><p><b&

20、gt;　　結(jié)束語87</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)88</b></p><p>　　附錄1 外文翻譯原文89</p><p>　　附錄2 外文翻譯102</p><p>　　附錄3 簡化算法求最危險(xiǎn)滑動面程序113</p><p><b>　　

21、中文摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)由兩部分內(nèi)容組成：第一部分是長沙是某輕工商業(yè)樓基坑支護(hù)；第二部分是武廣客運(yùn)專線路基工點(diǎn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　土釘墻設(shè)計(jì)中，由于工程現(xiàn)場下部土層較好，通過朗肯主動土壓力計(jì)算確定只需在上層填土部分進(jìn)行土釘墻支護(hù)。計(jì)算出土釘使用狀態(tài)下的土體側(cè)壓力，并由此進(jìn)行土釘墻參數(shù)設(shè)計(jì)，最后對土釘墻的局部穩(wěn)定性、內(nèi)部整體穩(wěn)定性和外部整體穩(wěn)定性進(jìn)行了

22、驗(yàn)算。土釘墻內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算較為復(fù)雜，本設(shè)計(jì)采用了簡化算法，即把最危險(xiǎn)滑裂面簡化成了平面。</p><p>　　武廣客運(yùn)專線路基工點(diǎn)設(shè)計(jì)中，由于路基邊坡不是很穩(wěn)定，需要進(jìn)行防護(hù)，本設(shè)計(jì)中采用的是漿砌片石骨架的加固措施；而由于路基下部土層不是很好，通過計(jì)算確定要進(jìn)行粉噴樁處理。并計(jì)算出粉噴樁處理前后的地基沉降，由此對下臥層的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑；土釘墻；強(qiáng)度；穩(wěn)定

23、性；路基；排水；沉降；粉噴樁；邊坡穩(wěn)定</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design consists of two parts: the first part is about the design of soil-nail wall for the foundation pit supporting of the

24、 commercial Building of Light Industry Bureau in Hunan；and the second part is about the design of Wuhan-Guangzhou high-speed railway roadbed construction site design.</p><p>　　In the design of the soil-nail

25、wall, according to the Rankine active earth pressure, the conclusion was got that only the upper filled soil needed supporting because of the good conditions of the lower soil.The lateral earth pressure considering the

26、soil nails was worked out, according to which the soil-nail wall was designed. Finally the local stability, interior stability and external stability of the soil-nail wal were checked. Because it was complicated to check

27、 the interior stability, the </p><p>　　In the second design,because of the subgrade is not stable ,and needed the protection, this design is used in the skeleton made of mortar and stones to the reinforcemen

28、t measures;And due to the lower soil of the subgrade is not very good,confirmed by conputing the decision to treat with DJM. And calculated the settlement of the foundation before and after treatment with DJM, this Check

29、ing the stability of the underlying stratum. </p><p>　　Keywords: Foundation pit; Soil-nail wall; Strength; Stability; Soft soil subgrade; Drainage; Subsidence; DJM; Slope stability.</p><p><b

30、>　　緒 論</b></p><p>　　本課題來源于工程生產(chǎn)實(shí)踐，高層建筑基坑支護(hù)和鐵路軟弱地基加固處理均是關(guān)系到國家和人民生命財(cái)產(chǎn)的重要課題，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)該綜合安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)計(jì)算。本設(shè)計(jì)就這兩方面的問題分別進(jìn)行土釘墻粉噴樁設(shè)計(jì)，以期選用安全經(jīng)濟(jì)的方法達(dá)到基坑支護(hù)和鐵路地基加固的目的。</p><p>　　地基處理和加固技術(shù)的建立與發(fā)展始終是和

31、工程建設(shè)緊密聯(lián)系在一起的，它來源于工程實(shí)踐，又服務(wù)于工程實(shí)踐，因此地基處理與加固技術(shù)的課題總是和工程實(shí)際有著不可分割的聯(lián)系。土釘護(hù)坡是通過小間距的在邊坡原狀土中鉆孔置筋灌漿，形成土釘網(wǎng)，以使邊坡土體得到加固，并保證加固后的土體具有足夠的強(qiáng)度和剛度而維持邊坡的穩(wěn)定。所以說土釘墻是一項(xiàng)通過“加筋補(bǔ)強(qiáng)”來加固土體、用于邊坡支護(hù)和建筑基坑維護(hù)的新技術(shù)。實(shí)踐證明土釘加固邊坡具有投資省、及時(shí)、快速、施工場地占用小等優(yōu)點(diǎn)。因此，在一些國家，土釘已成為

32、土坡穩(wěn)定和深基坑護(hù)壁的通用技術(shù)，在我國也得到了迅速的推廣和應(yīng)用，在基坑開挖中，已成為樁、墻、撐、錨支護(hù)之后又一項(xiàng)較為成熟的支護(hù)技術(shù)。本設(shè)計(jì)針對基坑支護(hù)的土釘墻方案進(jìn)行土體側(cè)壓力計(jì)算，并由此選定土釘墻相關(guān)參數(shù)，最后對其進(jìn)行局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　　粉體噴射攪拌法作為軟弱土地基處理的一種方法，由于其加固工期短，見效快，就地處理，最大限度利用原土，無污染，加固后地基整體性、水穩(wěn)定性及強(qiáng)度都有大幅

33、度的提高，目前已得到越來越多的應(yīng)用。在我國，粉噴樁加固軟弱土層已經(jīng)被廣泛的用于鐵路、高等級公路、市政工程、工業(yè)與民用建筑、港口碼頭等工程的地基加固，并取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果和社會效果。尤其對高速鐵路的建設(shè)而言，路線所經(jīng)區(qū)域的不良地質(zhì)主要為軟土地基，路堤的沉降，橋頭的沉降和小型構(gòu)造物的不均勻沉降，常常是工程設(shè)計(jì)人員面臨的主要難題，這些問題解決的好壞與否，不僅直接關(guān)系到高速鐵路建設(shè)成敗的關(guān)鍵，也是控制工期、關(guān)系工程造價(jià)的重要環(huán)節(jié)。為了確保

34、路面的使用質(zhì)量，在充分考慮各種軟土路段路基的處理方案時(shí)，不少工程采用粉噴樁對軟土路基的高填土部分和橋頭部位進(jìn)行處理。國內(nèi)外工程實(shí)踐表明，經(jīng)過加固后的土體壓縮性明顯減小，抗側(cè)向變形能力有所提高，明顯防止軟土對橋臺樁基的側(cè)向擠密作用。又因水泥土的固化時(shí)間較短，在爭取時(shí)間的過程中不失為一種有效的軟基處理方法。</p><p>　　第一篇 高層建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　第1章 設(shè)計(jì)

35、任務(wù)及現(xiàn)場工程概況</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)為長沙市中心某高層建筑基坑支護(hù)土釘墻設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)，在規(guī)定的期限內(nèi)完成如下設(shè)計(jì)任務(wù)：</p><p><b>　　土壓力計(jì)算；</b></p><p><b>　　基坑穩(wěn)定性分析；</b>&l

36、t;/p><p>　　土釘水平及豎向間距確定；</p><p><b>　　土釘長度確定；</b></p><p>　　土釘平面圖及橫斷面圖。</p><p>　　1.2 現(xiàn)場工程概況</p><p>　　湖南省輕工業(yè)局商住樓位于湖南省輕工業(yè)局內(nèi)，其基坑開挖深度7米。上層為雜填土，， ，厚度3.0米以

37、內(nèi)，下層為沖粉質(zhì)粘土，，，，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　第2章 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　2.1 土釘墻概述</b></p><p>　　土釘墻（土釘支護(hù)、噴錨支護(hù)）是由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射混凝土面層及必要的防水系統(tǒng)組成的，是近年來發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)。土釘則是采用土中

38、鉆孔，置入變形鋼筋（即帶助鋼筋）并沿孔全長注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的接口粘結(jié)力或摩擦力，使土釘沿全長與周圍土體緊密連接成為一個(gè)整體，形成一個(gè)類似于重力擋土墻結(jié)構(gòu)，抵抗墻后傳來的土壓力和其它荷載，從而保證開挖面的安全。其典型結(jié)構(gòu)如圖2-1（a）所示。</p><p>　　土釘主要作用是約束和加固土體，從而使土體保持穩(wěn)定和整體性。土釘也可用鋼管、角鋼等采用直接擊入的方法置入土中。</p>&l

39、t;p>　　土釘墻是用于基坑開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)。由于其經(jīng)濟(jì)可靠且施工簡便快捷，已在我國得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　圖2-1 土釘墻與重力式擋土墻</p><p>　　2.2 土釘分類及土釘墻的特點(diǎn)與適用范圍</p><p><b>　　2.2.1土釘分類</b></p><p>　　土釘主要可

40、分為鉆孔注漿釘與打入釘兩類。</p><p>　　鉆孔注漿釘是最常用的土釘類型。即先在土中鉆孔，置于鋼筋，然后沿全長注漿，為使土釘鋼筋處于孔的中心位置，周圍有足夠的漿體保護(hù)層，需沿釘長每隔2~3m設(shè)對中支架。土釘外露端宜做成螺紋并通過螺母、鋼墊板與配筋噴射混凝土面層相連，在注漿體硬結(jié)后用扳手?jǐn)Q緊螺母，使在釘中產(chǎn)生約為土釘設(shè)計(jì)拉力10%左右的預(yù)應(yīng)力。</p><p>　　打入釘，在土體中直接

41、打入角鋼、圓鋼或鋼筋等，不再注漿。由于打入釘與土體間的粘結(jié)摩阻強(qiáng)度低，釘長又受限制，所以布置較密，可用人力或振動沖擊鉆、液壓錘等機(jī)具打入釘。打入釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)是不需預(yù)先鉆孔，施工快速，但不宜用于礫石土和密實(shí)膠結(jié)土，也不宜用于服務(wù)年限大于2年的永久支護(hù)工程。</p><p>　　2.2.2土釘墻的特點(diǎn)</p><p>　　與其它支護(hù)類型相比，土釘墻具有以下一些特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)：</p>&

42、lt;p>　?。?）能合理利用土體的自承能力，將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的不可分割的部分。</p><p>　　（2）結(jié)構(gòu)輕型，柔性大，有良好的抗震性和延性。1989年美國加州7.1級地震中，震區(qū)內(nèi)有8個(gè)土釘墻結(jié)構(gòu)估計(jì)遭到約0.4g水平地震加速度作用，均未出現(xiàn)任何損害現(xiàn)象，其中3個(gè)位于震中33km范圍內(nèi)。</p><p>　?。?）施工設(shè)備簡單，操作簡便，土釘?shù)闹谱髋c成孔不需復(fù)雜的技術(shù)和大型

43、機(jī)具。</p><p>　?。?）施工不需單獨(dú)占用場地，對于施工場地狹小，放坡困難，有相鄰地層建筑或堆放材料，大型護(hù)坡施工設(shè)備不能進(jìn)場時(shí)，該技術(shù)顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。</p><p>　?。?）有利于根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測的變形資料，及時(shí)調(diào)整土釘長度和間距。一旦發(fā)現(xiàn)異常不良情況，能立即采取相應(yīng)加固措施，避免出現(xiàn)大的事故，這就能提高工程的安全可靠性。</p><p>　?。?）工

44、程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)。據(jù)國內(nèi)外數(shù)據(jù)分析，土釘墻支護(hù)工程造價(jià)比其它支護(hù)類型的工程造價(jià)低1/3左右。</p><p>　　（7）防腐性能好。土釘由低強(qiáng)度鋼材制作，與永久性錨桿相比，大大地減少了防腐的麻煩。</p><p>　?。?）施工速度快，基本不占用施工工期。</p><p>　　2.2.3土釘墻的適用條件</p><p>　　土釘墻適用于地下水位

45、元以下或經(jīng)人工降水后的人土填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)或邊坡加固。</p><p>　　土釘墻宜用于深度不大于15m的基坑支護(hù)或邊坡維護(hù)，當(dāng)土釘墻與有限邊坡、預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用時(shí)，深度可增加。</p><p>　　土釘墻不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、沙礫卵石層和淤泥質(zhì)土，不得用于沒有自穩(wěn)能力的旖旎和飽和軟弱土層。</p><p>　　2.3 土釘墻的構(gòu)造<

46、/p><p>　?。?）土釘墻可用于高度15m以下的基坑和邊坡，常用高度為5~12m，斜面坡度為60°~90°，土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1。</p><p>　　（2）土釘墻均是分層分段開挖，每層開挖高度一般為0.5~2.0m，常與土釘豎向間距相同。每層開挖的縱向長度，由施工方案確定，常用10m長。</p><p>　?。?）土釘?shù)拈L度由計(jì)算確

47、定，一般情況下注漿式土釘長度為0.5~1.2H，打入式土釘為0.5~0.7H。</p><p>　?。?）土釘經(jīng)常均勻布置在坡面中，間距宜為1~2m， 土釘?shù)膬A角一般為5º~20°。</p><p>　?。?）土釘鋼筋宜為Ⅱ級以上變形鋼筋，鋼筋直徑在16~32mm之間，常用25mm；鉆孔直徑一般為70~120mm，常用100mm。</p><p>

48、;　　（6）注漿材料宜用1：0.5水泥漿，強(qiáng)度等級不宜低于M10，可加入各種外加劑。</p><p>　?。?）噴射混凝土面層厚度一般為80~200mm，常用100mm，噴射混凝土強(qiáng)度不宜小于C15。面層中宜配置直徑6~10mm的鋼筋網(wǎng)，間距宜為150~300mm。</p><p>　?。?）為保證土釘與噴射混凝土面層的連接和錨固，常采用設(shè)置承壓墊板和焊接鋼筋骨架等方法，墊板下常配置分布鋼

49、筋和加強(qiáng)連接鋼筋，以分散噴射混凝土面層的應(yīng)力。</p><p>　?。?）沿土釘長度應(yīng)設(shè)置定位器，定位器件距宜為1~2m。</p><p>　　（10）土釘可為臨時(shí)性土釘和永久性土釘。對永久性土釘來說，要做好防腐工作，因此其構(gòu)造與臨時(shí)性土釘有所不同。打入式土釘一般用于臨時(shí)性工程，其端頭構(gòu)造與注漿土釘相似。其典型的構(gòu)造如圖2-2所示。</p><p>　?。╝）臨時(shí)性

50、土釘構(gòu)造</p><p>　?。╞）永久性土釘構(gòu)造</p><p>　　圖2-2 土釘?shù)牡湫蜆?gòu)造</p><p>　　第3章 土釘支護(hù)原理與方案設(shè)計(jì)概則</p><p>　　3.1 土釘支護(hù)原理</p><p>　　在非支護(hù)與支護(hù)條件下土體單層、多層及整體穩(wěn)定性分析、校核基礎(chǔ)上，通過逐層下挖基坑，逐層進(jìn)行土釘超前支護(hù)

51、，以盡可能保持、顯著提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度，變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一部分，最終達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的圍護(hù)深基坑邊壁整體穩(wěn)定性之目的。</p><p>　　假設(shè)一般土層是由較均勻、疏松的各向同性介質(zhì)所構(gòu)成?；娱_挖產(chǎn)生臨空面后，非支護(hù)條件下的邊壁土體隨后產(chǎn)生變形直至滑移破壞、其破壞模式為圓弧型。層狀結(jié)構(gòu)巖體穩(wěn)定主要受層面結(jié)構(gòu)面控制，可能產(chǎn)生平面或崩塌破壞模式。節(jié)理裂隙巖體的穩(wěn)定主要受裂隙結(jié)構(gòu)面所

52、控制，可能產(chǎn)生契形破壞模式等。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)研究證明，圓弧滑移面的最終形成有一個(gè)萌生—發(fā)展—完成的演變過程，它受控于介質(zhì)物理學(xué)性質(zhì)，并與掘支方法及效率、基坑空間尺度、水患條件、施工質(zhì)量和管理水平等密切相關(guān)。</p><p>　　由地幔形成機(jī)制及地層地質(zhì)歷史差異的原因，任一深基坑邊壁幾乎都不是由某單一介質(zhì)所構(gòu)成。但坑壁的穩(wěn)定主要為某一層或某幾層相對最軟弱介質(zhì)的穩(wěn)定所制約，故任一深

53、度基坑邊壁均可以該介質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行近似的偏于安全的穩(wěn)定性分析。</p><p>　　在某一開挖深度條件下，坑壁產(chǎn)生滑移具有某種隨機(jī)性，即可能出現(xiàn)滑移線簇。但最危險(xiǎn)和最先產(chǎn)生的滑移線只有一條，稱之為優(yōu)勢滑移線，相應(yīng)的滑移面稱為優(yōu)勢滑移面。</p><p>　　圖3-1 滑移線簇</p><p>　　優(yōu)勢滑移線隨基坑下挖而轉(zhuǎn)移，因而在不同開挖深度上具有不同的優(yōu)勢滑移線，

54、從而形成優(yōu)勢滑移線簇。但任一確定深度的基坑邊壁之最先產(chǎn)生、也是最危險(xiǎn)的優(yōu)勢滑移線只有一條，稱之為優(yōu)勢滑移控制線，相應(yīng)的滑移面稱為優(yōu)勢滑移控制面。如圖3-2：</p><p>　　圖3-2 優(yōu)勢滑移線族</p><p>　　滑移體實(shí)際下滑以優(yōu)勢滑移控制面的最終形成為前提。優(yōu)勢滑移控制面產(chǎn)生初期，以地面出現(xiàn)滑移性裂縫和區(qū)間高變形速率為先導(dǎo)，并以一定的變形速率發(fā)展變化。采用具有足夠“縫合強(qiáng)度”

55、的土釘（管、索、栓）逐次超前“縫合”優(yōu)勢滑移控制面，則此滑移面將不會萌生，或不致發(fā)展和形成（如圖）。</p><p>　　下圖是由優(yōu)勢滑移線簇與土釘（管、索、栓）共同組成的一張網(wǎng)格圖，稱為經(jīng)緯圖。</p><p><b>　　圖3-3 經(jīng)緯圖</b></p><p>　　穩(wěn)定性分析是做出工程支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)及典型經(jīng)緯圖的基礎(chǔ)。穩(wěn)定分析要考慮單層、

56、多層和整體穩(wěn)定性，前者依次為后者所包容。多層穩(wěn)定和整體穩(wěn)定均須考慮（n-1）次超前縫合效應(yīng)。</p><p>　　監(jiān)控是深基坑土釘支護(hù)法不可或缺的組成部分。監(jiān)控的目的是驗(yàn)證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，以及施工的可行性和可靠性。其綜合目標(biāo)是達(dá)到基坑邊壁滿足設(shè)計(jì)要求的整體穩(wěn)定性，以便必要時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工修改。</p><p>　　檢測參數(shù)有多種：支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變、土體壓力、邊壁變形以及臨近建筑物傾

57、斜等。其中邊壁變形是控制性的。依參照點(diǎn)設(shè)在地面或坑內(nèi)，理想的變形時(shí)程曲線有對稱的兩支，如圖3-4（a）所示。否則就是反常的或不收斂的，如圖3-4（b）所示。對此，需引起設(shè)計(jì)施工人員充分注意。</p><p>　　圖3-4 理想（反常）變形時(shí)程曲線</p><p>　　3.2 土釘方案設(shè)計(jì)的必要條件</p><p>　　3.2.1工程地質(zhì)及區(qū)域地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)</

58、p><p>　　它包括2.0~2.5倍基坑深度范圍內(nèi)各類巖、土層的物理力學(xué)性質(zhì)，主要是介質(zhì)類別、巖性、天然含水量（W）、天然密度（ρ）、飽和度（St）、孔隙比（e）、液限（Wl）、塑限（ωp）、塑性指數(shù)（Ip）、液性指數(shù)（Il）、壓縮模量（Es）、粘聚力（c）、內(nèi)摩擦角（φ）、波速（vs）、標(biāo)準(zhǔn)貫入（N）、地下水狀況及其滲透性、巖石結(jié)構(gòu)面充填狀況及其性質(zhì)、區(qū)域地震的震級及地震烈度資料等。這些是方案設(shè)計(jì)的最基本集料。&

59、lt;/p><p>　　3.2.2工程條件及周圍環(huán)境</p><p>　　它包括：①基坑幾何尺寸或特征尺寸；②地下管線分布情況（尺度、埋深、距邊壁的距離等）；③鄰近已建高層建筑物或民房分布狀況及相應(yīng)基礎(chǔ)形式；④鄰近市政工路等級，最大車載及其它特殊建筑如鐵塔、高壓電線桿、橋墩等的情況；⑤鄰近山體或江河湖泊條件等。</p><p>　　3.2.3確定擬建工程基坑邊壁破壞模式

60、</p><p>　　不同的介質(zhì)、不同的工程環(huán)境及地下水條件，可產(chǎn)生不同的邊坡破壞模式。不同的破壞模式?jīng)Q定不同的穩(wěn)定分析方法和不同的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。因此，在方案設(shè)計(jì)之前，須認(rèn)真分析并確定相應(yīng)的邊壁（坡）破壞模式。</p><p>　　3.2.4工程保養(yǎng)期</p><p>　　工程保養(yǎng)期由投資方根據(jù)擬建工程需要提出。保養(yǎng)期與支護(hù)參數(shù)密切相關(guān)。保養(yǎng)期愈長，支護(hù)參數(shù)一般應(yīng)愈

61、強(qiáng)，因而造價(jià)愈高?；舆叡诒ｐB(yǎng)期一般較短，為3~6個(gè)月，最長不宜超過12個(gè)月。邊坡保養(yǎng)期一般較長，通常是永久性的。這是基坑邊壁與巖土邊坡支護(hù)的重要區(qū)別之一。</p><p>　　3.2.5基坑邊壁最大允許變形量</p><p>　　一般城建管理部門對基坑邊壁最大允許變形量有明確要求，特殊情況下，投資方可根據(jù)本身工程需要提高或放寬這一要求，已達(dá)到特定目的或獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果。一般而言，工程愈

62、需要，環(huán)境愈復(fù)雜，允許變形量便愈小，支護(hù)參數(shù)因之愈強(qiáng)，工程造價(jià)愈高。</p><p>　　3.2.6現(xiàn)場試驗(yàn)資料</p><p>　　它包括土釘或錨桿（管、索、栓）拉拔試驗(yàn)數(shù)據(jù)，噴射混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，噴層圓盤拉拔試驗(yàn)數(shù)據(jù)，鋼筋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，砂、石篩分曲線，預(yù)應(yīng)力松弛和蠕變數(shù)據(jù)以及外加劑凝結(jié)時(shí)間、效果數(shù)據(jù)等。一般情況下，上述數(shù)據(jù)應(yīng)從現(xiàn)場試驗(yàn)獲得。特殊情況下，經(jīng)論證、協(xié)商認(rèn)可，也可取

63、自類似工程的試驗(yàn)成果。</p><p>　　3.2.7確定邊壁臨界自穩(wěn)高度、臨界自穩(wěn)長度和臨界自穩(wěn)時(shí)間</p><p>　　這是設(shè)定一次開挖深度和一次開挖長度的基礎(chǔ)，由計(jì)算和試驗(yàn)確定。一般一次開挖高度要小于或等于邊壁臨界自穩(wěn)高度；一次開挖長度要小于或等于臨界自穩(wěn)長度；臨界自穩(wěn)時(shí)間過短或?yàn)榱銜r(shí)，須先作超前支護(hù)，而后開挖。</p><p>　　這是設(shè)定一次開挖深度和一次

64、開挖長度的基礎(chǔ)，由計(jì)算和試驗(yàn)確定。一般一次開挖高度要小于或等于邊壁臨界自穩(wěn)高度；一次開挖長度要小于或等于臨界自穩(wěn)長度；臨界自穩(wěn)時(shí)間過短或?yàn)榱銜r(shí)，須先作超前支護(hù)，而后開挖。</p><p>　　3.2.8降雨和疏水條件</p><p>　　它包括年降雨量值，雨季最大降雨量值，基坑所處地形、地貌、排水、疏水條件等。歷史經(jīng)驗(yàn)表明，水患是許多基坑邊壁（坡）失事的主要原因或重要原因。方案設(shè)計(jì)中重視水

65、患作用是工作成功的極重要因素。水患包括地上水及地下水，這里僅是強(qiáng)調(diào)地上水危害。實(shí)際上，對地下水的處理是同等重要的。</p><p>　　3.2.9監(jiān)控與回饋設(shè)計(jì)</p><p>　　鑒于工程地質(zhì)條件千差萬別，設(shè)計(jì)不可能一成不變。通過監(jiān)測，將所得信息回饋于原設(shè)計(jì)中，必要是對其進(jìn)行修改，使之更加科學(xué)合理、安全經(jīng)濟(jì)。檢測參數(shù)和方法很多，其中最重要的是位移及質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速率的檢測和相應(yīng)的穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則

66、。</p><p>　　3.3 土釘墻設(shè)計(jì)的基本程序</p><p>　　該設(shè)計(jì)在具備方案設(shè)計(jì)必要條件基礎(chǔ)上進(jìn)行。</p><p>　　3.3.1非支護(hù)條件下邊壁穩(wěn)定性分析</p><p>　　非支護(hù)條件下的穩(wěn)定性分析包括單層、多層和整體穩(wěn)定性分析。</p><p>　?。?）單層穩(wěn)定性分析</p>&l

67、t;p>　　單層穩(wěn)定性分析的目的在于保證開挖過程中的穩(wěn)定，并為相應(yīng)的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。單層穩(wěn)定性分析方法是以該層深度為依據(jù)，考慮其它附加荷載和不利因素，通過計(jì)算和試驗(yàn)確定單層臨界深度、臨界長度、臨界自穩(wěn)時(shí)間、優(yōu)勢滑移線、優(yōu)勢滑移半徑和優(yōu)勢滑移角等</p><p>　　（2）多層穩(wěn)定性分析</p><p>　　多層穩(wěn)定性分析的目的在于保證掘支過程中邊壁的穩(wěn)定，并為相應(yīng)的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

68、提供依據(jù)。多層穩(wěn)定性分析的方法是以多層深度為依據(jù)，考慮其它附加荷載和不利因素，計(jì)算確定相應(yīng)的優(yōu)勢滑移面、優(yōu)勢半徑和優(yōu)勢滑移角等。</p><p>　　（3）整體穩(wěn)定性分析</p><p>　　整體穩(wěn)定性分析的目的在于確?；油谥恋装鍟r(shí)整個(gè)邊壁的穩(wěn)定性，并為支護(hù)體系的總體設(shè)計(jì)提供依據(jù)。整體穩(wěn)定性分析的方法是以基坑深度為依據(jù)，考慮其它附加荷載和各種不利因素，計(jì)算確定相應(yīng)的優(yōu)勢滑移控制面、優(yōu)勢半

69、徑和優(yōu)勢滑移角等。</p><p>　　3.3.2計(jì)算確定支護(hù)參數(shù)</p><p>　　根據(jù)非支護(hù)條件下單層、多層和整體穩(wěn)定性分析結(jié)果，計(jì)算確定相應(yīng)的土釘（包括錨管和面層、噴層和鋼筋網(wǎng)）支護(hù)參數(shù)。</p><p>　　3.3.3支護(hù)條件下邊壁穩(wěn)定性校核</p><p>　　支護(hù)條件下邊壁穩(wěn)定性校核，按單層、多層和整體穩(wěn)定性狀況分別進(jìn)行。<

70、;/p><p>　?。?）單層穩(wěn)定性校核</p><p>　　所設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)，在保證單一土層穩(wěn)定同時(shí)，尚須保證對所確定的優(yōu)勢滑移面和優(yōu)勢滑移控制面以內(nèi)的不穩(wěn)定體滿足一定安全系數(shù)的超前縫合強(qiáng)度。</p><p>　?。?）多層穩(wěn)定性校核</p><p>　　所設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)，應(yīng)滿足多層土體的穩(wěn)定，即保證施工過程中邊壁的穩(wěn)定。其強(qiáng)度校驗(yàn)需考慮此前支

71、護(hù)的（n-1）次超前縫合效應(yīng)</p><p>　?。?）整體穩(wěn)定性校核</p><p>　　所設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)，應(yīng)滿足整個(gè)邊壁的穩(wěn)定，即：使相應(yīng)的優(yōu)勢滑移控制面不致產(chǎn)生、發(fā)展和形成，其強(qiáng)度校驗(yàn)需考慮此前支護(hù)的（n-1）次超前縫合效應(yīng)。</p><p>　　3.4 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)</p><p>　　3.4.1穩(wěn)定性系數(shù)</p>&l

72、t;p>　?。?）穩(wěn)定性系數(shù)原則上應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)必要條件選定。</p><p>　?。?）對一般使用要求的邊壁,穩(wěn)定性系數(shù)可不小于1.3;對于中等要求的邊壁,穩(wěn)定系數(shù)可取1.5～1.8;對中等以上使用要求的邊壁,穩(wěn)定系數(shù)可取2.0～2.5;對特殊使用要求的邊壁,穩(wěn)定性系數(shù)不小于2.5。</p><p><b>　　3.4.2拉應(yīng)力</b></p>&l

73、t;p>　?。?）在任意兩根高預(yù)應(yīng)力長錨索之間,會產(chǎn)生拉應(yīng)力區(qū)域,設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮。</p><p>　?。?）在拉應(yīng)力區(qū)域,設(shè)置非預(yù)應(yīng)力土釘短錨桿,可消除該區(qū)域的拉應(yīng)力集中效應(yīng)。</p><p>　?。?）非預(yù)應(yīng)力短錨桿等應(yīng)設(shè)置與拉應(yīng)力的土釘及位于該區(qū)域設(shè)置在拉應(yīng)力區(qū)的對稱中心。</p><p><b>　　3.4.3超前土釘</b>

74、</p><p>　?。?）超前土釘用于單層自穩(wěn)時(shí)間為零或極短,即隨挖隨塌的場合。</p><p>　　（2）超前土釘?shù)拈L度不小于單層開挖深度的2倍,其與垂直壁面的夾角以5º~10º為宜。</p><p>　　（3）超前土釘?shù)闹猩喜宽毰c已完成的支護(hù)連成一體。</p><p>　　（4）超前土釘?shù)拈g距應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。&l

75、t;/p><p>　?。?）用作超前土釘?shù)牟牧峡梢允墙卿?槽鋼,鋼管,螺紋鋼筋,預(yù)制鋼筋,混凝土桿件等。</p><p>　　3.4.4預(yù)應(yīng)力土釘</p><p>　　土釘一般不施加預(yù)應(yīng)力,這樣工序更加快捷。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力土釘一般用于對邊壁變形需嚴(yán)格控制的場合。</p><p>　　施加預(yù)應(yīng)力的方式可以是張拉

76、式或螺旋式。</p><p>　　在土質(zhì)邊壁(坡)宜采用低預(yù)應(yīng)力張拉噸位;在巖石中可設(shè)計(jì)較高的張拉噸位。一般而言,設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力噸位宜控制在每延米極限抗拔力的30%左右。</p><p>　　對土釘預(yù)應(yīng)力損失或超載情況,應(yīng)密切注意觀察,或分區(qū)域采用應(yīng)力傳感器進(jìn)行監(jiān)測,必要時(shí)應(yīng)對語言能夠里進(jìn)行調(diào)整,或作加強(qiáng)支護(hù)。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力土釘?shù)膹埨伪仨毮茏杂缮炜s。&l

77、t;/p><p>　　應(yīng)根據(jù)不同的地層選擇預(yù)應(yīng)力土釘?shù)男褪健?lt;/p><p>　　3.4.5基坑壁腳移位,基礎(chǔ)隆起防治</p><p>　　基坑壁腳移位,地基隆起是壁腳附近土層介質(zhì)在上覆土體自重荷載及側(cè)壓力作用下,連續(xù)置換鄰近底板下部土層,并將其置于底板上部空間的塑流現(xiàn)象。</p><p>　　在基坑壁腳附近采用垂直或近乎垂直向下的土釘截?cái)嗨芰骶€

78、,可防止地基隆起現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>　　設(shè)置防地基隆起的土釘?shù)?密度,長度)材料及其上部處理。</p><p><b>　　3.4.6附加荷載</b></p><p>　　附加荷載指在基坑邊壁優(yōu)勢滑移線以內(nèi)可能滑移體外的一切地面荷載和其它荷載。</p><p>　　各類附加荷載均應(yīng)納入邊壁穩(wěn)定性分析和相應(yīng)的支護(hù)參

79、數(shù)強(qiáng)度校核。</p><p>　　各類附加荷載均按等效靜載考慮。</p><p>　　3.4.7邊壁滑塌防治</p><p>　　邊壁滑塌防治方案設(shè)計(jì)應(yīng)在分析確定滑塌成因及破壞模式基礎(chǔ)上進(jìn)行。</p><p>　　邊壁滑塌防治應(yīng)按設(shè)計(jì)程序,進(jìn)行非支護(hù)條件下的單層,多層和整體穩(wěn)定分析,以及相應(yīng)支護(hù)條件下的穩(wěn)定性校核。采用自上而下逐層清渣到底。&

80、lt;/p><p>　　在清理滑塌區(qū)前,須在關(guān)鍵部位設(shè)置監(jiān)控點(diǎn),進(jìn)行監(jiān)測,并于必要時(shí)進(jìn)行回饋設(shè)計(jì)。</p><p>　　滑塌區(qū)是否回填視使用要求而定。</p><p><b>　　3.4.8水患防治</b></p><p>　　水患是基坑邊壁穩(wěn)定的大忌,方案設(shè)計(jì)中須慎重考慮。</p><p>　　優(yōu)勢

81、滑移控制線以內(nèi)及其附近的各種積水或水源均可能對基坑邊壁穩(wěn)定構(gòu)成危害。這些水患指:地面雨水,生活用水,施工用水等所構(gòu)成的地面積水,地下由正使用或已廢棄的污水管或清水管之滲漏水,以及初始地下水所構(gòu)成的綜合地下水,基坑內(nèi)各種水渠所構(gòu)成的積水等。</p><p>　　對水患須采用全方位的構(gòu)造防治措施,以把水患影響減少到最低程度。</p><p>　　水患防治措施主要是：排、擋、降、封、抽。<

82、/p><p>　　排 通過設(shè)置排水溝排除地面積水；</p><p>　　擋 對地處低洼地的基坑,在邊壁的附近地面可設(shè)置水墻擋水,不使水流入坑內(nèi)；</p><p>　　降 設(shè)降水井降低地下水位；</p><p>　　封 采用噴射混凝土封閉基坑壁面及附近地面；</p><p>　　抽 在基坑內(nèi)設(shè)置

83、積水坑,有水泵及時(shí)抽出坑內(nèi)積水。</p><p>　　特殊情況下,基坑附近不允許設(shè)置降水井時(shí),支護(hù)參數(shù)需作加強(qiáng)設(shè)計(jì),以維護(hù)基坑邊壁的穩(wěn)定。</p><p>　　第4章 土釘墻設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 影響土釘墻設(shè)計(jì)的因素</p><p>　　土質(zhì)邊坡(邊壁)的變形破壞特征和破壞形態(tài)：如果地下不存在洞穴，地表面一般不可能無故出現(xiàn)塌陷。

84、即使是軟土地面，無任何人為施作和自然因素存在時(shí)，通常也不可能出現(xiàn)一部分土體相對于另一部分土體的運(yùn)動，造成地面的裂縫或塌陷。因其本處于一相對靜止平衡狀態(tài)中，若在地平面下開挖深基坑形成邊坡(邊壁),出現(xiàn)了臨空面，被挖除土體不再對基坑邊壁(邊坡)和底板起約束作用，土體的靜止平衡狀態(tài)剛被打破，基坑邊壁(邊坡)就可能產(chǎn)生變形，表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)的土壤質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生運(yùn)動。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速率達(dá)到某一臨界值時(shí)，土壁(坡)就可能出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。</p>

85、<p>　　土壁(坡)的滑動現(xiàn)像是指土壁(坡)在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向臨空面方向移動或轉(zhuǎn)動而喪失其穩(wěn)定性。土壁(坡)的失穩(wěn)常常在外界的不利因素影響下觸發(fā)和加劇。一般有以下幾中原因：</p><p>　　土坡作用力發(fā)生變化；</p><p>　　靜水力和動水力的作用；</p><p><b>　　土體的性質(zhì)變化；</b><

86、/p><p>　　坡角增大，邊坡穩(wěn)定性變差；</p><p>　　坡高越大，穩(wěn)定性越差。</p><p>　　常見的粉土、粘性土等一般粘土邊坡，由于其剪切滑動面大多為曲面，破壞前坡頂常有張拉裂縫的先兆，破壞時(shí)滑移體將沿該曲面產(chǎn)生整體滑動。根據(jù)土體極限平衡理論，可以推導(dǎo)出滑動面近似為對數(shù)螺線曲面，為簡化常假設(shè)為圓弧。</p><p>　　4.2 土

87、釘墻設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　土釘墻的設(shè)計(jì)步驟如下：</p><p>　　4.2.1土釘設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　土釘設(shè)計(jì)計(jì)算遵循下列原則：</p><p>　?。╝）只考慮土釘?shù)氖芾饔茫?lt;/p><p>　　（b）土釘?shù)某叽鐟?yīng)滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力的要求，同時(shí)還應(yīng)滿足支護(hù)內(nèi)部整體穩(wěn)定性的要求。</p>

88、<p>　　（1）計(jì)算基坑邊壁（坡）所受的主動土壓力：</p><p>　　1）主動土壓力可利用朗肯土壓力理論計(jì)算。當(dāng)粘聚力c的影響較小時(shí)，有時(shí)可以略去，這既可使計(jì)算簡化，也可使計(jì)算結(jié)果偏于安全。但c值較大時(shí)不能忽略，以圖4-1所示為例，計(jì)算如下：</p><p>　　圖4-1 朗肯土壓力計(jì)算圖</p><p>　　圖中土分三層，上有均布荷載q作用，<

89、;/p><p><b>　　頂面處： ，；</b></p><p>　　h1處 ： ，，</p><p><b>　??；</b></p><p>　　h1+h2處： ，，</p><p><b>　??；</b></p><p&g

90、t;　　h1+h2+h3處：</p><p><b>　　——土層容重；</b></p><p><b>　　——內(nèi)摩擦角。</b></p><p>　　2）使用狀態(tài)下有土體自重和地面超載引起的每一土釘內(nèi)力可按圖4-2所示得側(cè)向土壓力分布圖形按下式求出：</p><p><b>　?。?-

91、1）</b></p><p>　　式中：——土釘軸向壓力；</p><p>　　——土釘上下各距范圍內(nèi)土壓力得平均值；</p><p>　　、——分別為土釘豎向間距和水平間距；</p><p>　　——土釘與水平線夾角。</p><p>　　圖4-2 土側(cè)壓力的分布</p><p>

92、　　圖4-2中，，和值取為：</p><p>　　對于（）砂土和粉土： </p><p><b>　　（4-2）</b></p><p><b>　　對于（）粘性土：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b

93、>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：——邊坡土體自重引起的土壓力；</p><p>　　——地面超載引起的側(cè)壓力；</p><p>　　——土的主動土壓力系數(shù)，；</p><p><b>　　——土的重度；</b></p><p><b>　　——土釘支

94、護(hù)深度；</b></p><p>　　——均為土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。</p><p>　　對性能相差不遠(yuǎn)的分層土體，上式中的及值可取各層土的參數(shù)及按其厚度取加權(quán)平均值。</p><p>　　（2）確定土釘設(shè)計(jì)各參數(shù)</p><p>　　按構(gòu)造要求，土釘一般采用Ⅱ級以上變形鋼筋，鋼筋直徑在16~32mm之間，常用25mm，間距宜為1~2

95、m，土釘?shù)膬A角一般為5º~20º。</p><p>　　可通過先求土壓力來計(jì)算土釘直徑和土釘長度（即局部穩(wěn)定性中內(nèi)容）。并且：</p><p>　　土釘?shù)拈L度，可參照表4-1選取。</p><p>　　表4-1 土釘長度的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　注：H—基坑的垂直高度（m）。</p><p&g

96、t;　　2）土釘?shù)乃骄嚯x在（Sh）和豎向間距（Sv）。一般?。?lt;/p><p>　　Sh= Sv=（6～8）D （4-5）</p><p>　　式中：D——鉆孔直徑（m）；常用Sh= Sv=（1.0～2.5）m,并需滿足：</p><p>　　注：L—土釘長度（m）。</p><p&

97、gt;　　3）釘體直徑（d），一般取：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　并滿足：</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　（3）局部穩(wěn)定性計(jì)算</p><p>　　局部穩(wěn)定性

98、的分析是考慮到土釘中鋼筋不至于被拉壞。</p><p>　　1）土釘鋼筋直徑應(yīng)滿足（強(qiáng)度檢算）</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：——土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，一般取1.2~1.4，基坑深度大時(shí)取高值；</p><p>　　d——土釘鋼筋直徑（m）；</p><

99、p>　　——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）。</p><p>　　2）土釘長度L應(yīng)滿足（抗拔承載力檢算）</p><p>　　各層土釘長度尚應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　?。?-9） </p><p>　　式中: ——土釘軸線與傾角等于斜線交點(diǎn)至土釘墻外端點(diǎn)的距離，如圖4-3所示；

100、 </p><p>　　——土釘孔徑（m）； </p><p>　　——土釘與土體間的抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa），其取值詳見表4-3。

101、 </p><p>　　其余符號意義同前。 圖4-3 土釘長度確定</p><p>　　表4-2 土釘與土體之間粘結(jié)度標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　（4）內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算</p>

102、;<p>　　土釘墻整體穩(wěn)定性分析是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破裂面發(fā)生在土釘墻內(nèi)部并穿過全部或部分土釘。根據(jù)土力學(xué)中邊坡穩(wěn)定性分析得基本概念，邊坡分為主動區(qū)和被動區(qū)，土釘?shù)米饔檬菍⒅鲃訁^(qū)產(chǎn)生的拉力傳遞到被動區(qū)，增加滑動面上的壓應(yīng)力，提高土的抗剪強(qiáng)度，達(dá)到抵抗主動區(qū)滑動、穩(wěn)定邊坡的目的。假定破裂面上的土釘只承受拉力且達(dá)到最大抗力。按圓弧破裂面采用普通條分法對土釘墻作整體穩(wěn)定性分析，取單位長度土釘墻進(jìn)行計(jì)算。</p>

103、<p>　　1）確定最危險(xiǎn)圓弧滑動面</p><p>　?。╝）按比例尺繪制基坑邊壁剖面圖；</p><p>　?。╞）任選一以r為半徑的可能滑動面</p><p>　　，將滑動面上的土體分成n條垂直土條（一般n=8~12）；</p><p>　　（c）計(jì)算每個(gè)土條的自重和地面荷載，沿圓弧分解成法向力和切向力。其中

104、 </p><p>　　圖4-4 條分法計(jì)算圖</p><p>　　式中 為法向分力與鉛垂線之夾角。</p><p>　　（d）滑動力矩： </p><p>　　式中 ——滑動圓弧半徑。</p><p><b>　?。╢）抗滑動力矩：

105、</b></p><p>　　式中 ——第i個(gè)土條滑弧長。</p><p><b>　?。╣）穩(wěn)定安全系數(shù)</b></p><p><b>　　(4-10)</b></p><p>　?。╤）求最小安全系數(shù)，即找出最危險(xiǎn)的破裂面。重復(fù)（b）到（g），選不同的圓弧，得到相應(yīng)的安全系數(shù)、、

106、…。其中最小值即為所求。</p><p>　　為節(jié)省計(jì)算工作量，可用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2）土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動面簡單條分法（此時(shí)圓弧滑動面就是上述部分求得的最危險(xiǎn)圓弧滑動面），按下式進(jìn)行整體穩(wěn)定性檢算：</p><p><b>　　(4-11)</b></p>

107、<p>　　式中 ——滑動體分條數(shù)；</p><p>　　——滑動體內(nèi)土釘數(shù)；</p><p>　　——滑動體整體分項(xiàng)系數(shù)，可取1.3；</p><p>　　——基坑側(cè)壁重要性系數(shù)；</p><p><b>　　——第分條土重；</b></p><p><b>　　——第分條

108、寬度；</b></p><p>　　——第分條滑裂面處土體固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——第分條滑裂面處土體固結(jié)不排水（快）剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　——第分條滑裂面處中點(diǎn)切線與水平面夾角；</p><p>　　——土釘與水平面之間的夾角；</p><p>　　——第

109、分條滑裂面處弧長；</p><p>　　——計(jì)算滑動體單元厚度；</p><p>　　——第根土釘在圓弧滑裂面外錨固體與土體的極限抗拉力，可按下列公式計(jì)算，并取其中的最小值：</p><p>　　按土釘?shù)氖馨螚l件：；</p><p>　　按土釘?shù)氖芾瓘?qiáng)度條件：，</p><p>　　式中：——土釘在破壞面一側(cè)伸入穩(wěn)定土

110、體的長度，當(dāng)時(shí)，??； </p><p>　　注：因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中上層土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)較小，故采用簡化算法，即把最危險(xiǎn)滑面簡化當(dāng)成平面，從而計(jì)算公式簡化如下：</p><p>　　最危險(xiǎn)滑動面穩(wěn)定安全系數(shù)：</p><p><b>　　(4-12)</b></p><p>　　整體穩(wěn)定性檢算公式：</p><

111、;p><b>　　(4-13)</b></p><p>　?。?）外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　土釘墻的外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算包括了抗隆起驗(yàn)算，土釘加固后土體作為墻體的抗滑移、抗傾覆驗(yàn)算等。</p><p>　　1）前述的內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算保證了土釘墻面層與土釘緊密結(jié)合，而在土釘墻的工作中還要保證加固后的土體不會產(chǎn)生整體滑動面，這個(gè)滑動

112、面可能是沿墻腳部，也可能是沿基坑開挖面以下某一軟弱土層而形成，因此，在計(jì)算中應(yīng)注意，當(dāng)進(jìn)行土釘墻整體穩(wěn)定分析時(shí)，滑動面不僅要驗(yàn)算墻腳，還要 </p><p>　　驗(yàn)算墻腳以下任意可能滑動面。由前分析可知，當(dāng) 圖4-5 土釘墻計(jì)算模型</p><p>　　上述要求驗(yàn)算的整體穩(wěn)定性滿足要求時(shí)，抗隆起也就自然滿足要求了。整體穩(wěn)定性分析仍采用上述條分法計(jì)算?？紤]整體滑動面以外的土釘抗

113、拔力對滑動面土體產(chǎn)生的抵抗滑動作用而求得安全系數(shù)。</p><p>　　2）抗滑移與抗傾覆驗(yàn)算 </p><p>　　把土釘加固后的土體作為土釘墻的整體，可視為一重力式擋土墻。應(yīng)進(jìn)行抗滑移和抗傾覆驗(yàn)算，如圖4-5所示的土釘墻，當(dāng)作為重力式擋土墻計(jì)算時(shí)，墻高取H，墻厚取最下層土釘?shù)乃酵队伴L，墻寬從橫向取S=Sh計(jì)算。</p><

114、p>　?。╝）抗滑移安全系數(shù)：</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　——簡化土墻底斷面上產(chǎn)生的抗滑合力：</p><p>　　； （4-15）</p><p>　　——簡化土墻后主動土壓力水平分力。</p><p>　?。╞）

115、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：</p><p>　　抗傾覆安全系數(shù) （4-16）</p><p>　　式中 ——由墻體自重和地面荷載產(chǎn)生的抗傾覆力矩：</p><p>　?。?（4-17）</p><p>　　——由土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩：</p>

116、;<p>　?。?-18）為地面超載等效高度。</p><p>　　12.2.2噴射混凝土面層設(shè)計(jì)</p><p>　　噴射混凝土面層的作用除保證土釘之間局部土體的穩(wěn)定以外，還要使土釘周圍的土壓力有效地傳給土釘，這就要求土釘釘頭與面層連接牢靠。</p><p><b>　?。?）內(nèi)力計(jì)算</b></p><p&

117、gt;　　在土體自重及地表超載作用下，噴射混凝土面層所受側(cè)壓力</p><p><b>　　(4-19)</b></p><p>　　式中 ——土釘水平和豎向間距中的較大值（m）；</p><p>　　——土釘長度中點(diǎn)處有支護(hù)土體自重產(chǎn)生的側(cè)向土壓力；</p><p>　　——地面超載引起的側(cè)壓力，。</p>

118、;<p>　　上面計(jì)算的壓力應(yīng)乘以分項(xiàng)系數(shù)1.2。尚應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.1~1.2。</p><p><b>　?。?）強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　1）噴射混凝土面層</b></p><p>　　噴射混凝土面層可按以土釘為支點(diǎn)的連續(xù)板進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。作用于面層的側(cè)向壓力在同一間距內(nèi)可按均

119、布考慮，其反力作為土釘?shù)亩瞬坷?。?yàn)算的內(nèi)容包括板在跨中和支座截面的是受彎、板在支座截面的沖切等。</p><p>　　2）土釘與噴射混凝土面層的連接</p><p>　　土釘與混凝土面層的連接，應(yīng)能承受土釘端部的拉力作用。當(dāng)用螺紋、螺母和墊板與面層連接時(shí)，墊板邊長及厚度應(yīng)通過計(jì)算確定。當(dāng)用焊接方法通過不同形式的部件與面層相連時(shí)，應(yīng)對焊接強(qiáng)度作出驗(yàn)算。此外，面層連接處尚應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算混凝土局部承