【正文】 同，因此僅考慮外荷折算層厚度作為附加邊坡高度。時，則破裂面在虛土坡內(nèi)出現(xiàn)，如圖5一i0(b)所示，水平距離硒即定義為荷載外緣距坡頂?shù)淖钚【嚯x△q。延長破裂面線至坡底面，可得一水平距離才E，這里定義為失穩(wěn)距離。對于房屋基礎(chǔ)來說，荷載面積總是有限的，作用于下臥層頂面上的附加壓力，這里引用應(yīng)力擴散角的概念，按簡化方法計算矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)式中口擴散角，一般粘性土取22。關(guān)鍵問題在于極限坡高是取上限還是下限的問題，應(yīng)進行工程經(jīng)驗總結(jié)或進行邊坡模擬試驗。由于土坡類型不同，其土的物理力學(xué)性質(zhì)會差別很大，根據(jù)土的極限平衡理論邊坡的破裂面與水平面的夾角在土自重作用下的上、下限坡高H。目前土坡穩(wěn)定分析多采用平面模型，但實際工程中也常會遇到空間問題的土坡穩(wěn)定。為當(dāng)不考慮土內(nèi)摩擦角的粘性土需要確定滑動面的位置時，也可以用近似的查表方法。計算在不考慮土的內(nèi)摩擦角的臨界高度H，當(dāng)開挖深度為4m時，選擇其安全的坡度角p?？傊?，從圖56中可以直接由已知的f，P，7，p確定土坡極限高度H也可以由已知的f，y，Hc確定土坡的極限坡角盧。時，則隨n。計算結(jié)果表明，對于驢一0。當(dāng)計算中需同時考慮粘聚力f和內(nèi)摩擦角壚，則利用圖56(b)求得穩(wěn)定數(shù)Ⅳ。為了簡化又把三個參數(shù)f、y和H。因此不少人尋求簡化的圖表法，其中泰勒圖表法就是其中之一。這就是說，無滲流時，土坡是穩(wěn)定的；有滲流作用時，坡度就必須變緩，即坡角才能保持穩(wěn)定。水的重度。t坡處于極限平衡狀態(tài)，此時的坡角9就等于無粘性土的內(nèi)摩擦角妒；并說明此時無粘性土坡的滑動面為一平面，這與觀測資料是吻合的。設(shè)土塊的重量為Ⅳ，它在坡面方向下滑力丁=Wsinfl；阻止該土塊下滑的力是小塊土體與坡面間的摩擦力乃。1．無粘性土坡穩(wěn)定分析由無粘性土如砂、卵礫石以及風(fēng)化礫石等組成的土坡，其滑動面近似于平面，常用直線滑動法分析其穩(wěn)定性。在上述所有穩(wěn)定分析方法中，土的抗剪強度、邊坡的荷載以及需要的安全系數(shù)都假設(shè)是已知的。無論用力或力矩都一樣，因為后者只是對方程(53)的分子和分母同乘以一個相同的力臂圓弧的半徑而已。根據(jù)摩爾～庫侖理論，土條的抗滑動是以，i+Nft9。2．圓柱破壞面為了找出圓柱破壞面的最小安全系數(shù)，必須進行大量滑弧計算，以便確定最危險的一個。在長度為L的單寬破壞面上，抗滑力=cL+Wcosatg190。有時也可能出現(xiàn)平面、圓柱面和其它不規(guī)則破壞面的組合(如圖52)。士坡滑動破壞面可分為平面破壞面和圓弧破壞面，最危險的破壞面則為圓柱狀。同時坡面應(yīng)有水泥砂漿抹面，寬約1．5～2．0m。下段的土體加固常用土釘墻、螺旋錨、噴錨，在坡腳處堆砌草袋、土工織物砂土袋或砌筑磚石墻體等加固方法。有地面堆載且基坑較深時，也可對周邊土體進行加固或部分放坡開挖。常用的邊坡類型如圖51。土坡穩(wěn)定分析的理論基礎(chǔ)是極限平衡理論，計算方法有許多種。對于粘性土坡，多產(chǎn)生圓柱形滑裂面；無粘性土坡失穩(wěn)，多為平面滑動；不均勻的成層土坡，地基中有軟弱層，易產(chǎn)生復(fù)合滑動面，土坡穩(wěn)定分析時應(yīng)針對不同的土質(zhì)假定滑裂面形狀進行。坡面局部土體下滑稱為邊坡失穩(wěn)或叫滑坡破壞。邊坡是指臨空面為傾斜坡面的土體。由于地質(zhì)作用自然形成的邊坡，如山坡、岸坡等稱為天然邊坡；由人工開挖、填土方形成的邊坡，如建筑基坑、渠道、土堤、土壩及路堤等土工建筑物的邊坡，通常稱為人工邊坡。邊坡坡度設(shè)計過陡，不安全，極易喪失穩(wěn)定；而邊坡過于平緩、又過于保守，會大大增加土方工程量，加大占地面積，很不經(jīng)濟。土坡失穩(wěn)的根本原因在于土體內(nèi)剪應(yīng)力大于抗剪強度。較復(fù)雜的精確解法，如散體極限平衡理論的解析法、有限單元法等；較簡單的普遍采用的方法是假定滑動面的靜力分析法，如平面滑動法、瑞典圓弧法、條分法、摩擦圓法、對數(shù)螺線法、畢肖普公式及泰勒圖表等，各種方法的詳細分析可參閱基礎(chǔ)工程手冊。當(dāng)選擇放坡開挖時，對邊坡類型的選擇還應(yīng)考慮如下因素：1．當(dāng)場地為一般粘性土、粉土，基坑周圍具有放坡開挖堆放土料和機具的條件，地下水位較低，放坡開挖又不會對相鄰建筑物產(chǎn)生影響．可采用局部或全深度的基坑放坡開挖方法。3．當(dāng)基坑不具備全深度或分級放坡開挖時，上段可自然放坡或?qū)ζ旅孢M行保護處理，以防水滲入或風(fēng)化碎石土的剝落。4．在基坑深度范圍內(nèi)有軟弱土層或基坑較深，為降低支護結(jié)構(gòu)的高度以減少作用在樁墻背后的土壓力，場地條件也允許時，上段可挖土卸載、放坡并對坡面進行加固保護；場地狹窄時上段也可豎直挖1～2m并砌筑磚墻圍護。墻后土體有開裂裂縫時，應(yīng)用水泥漿或粘性土填封，防止地面水流入。因為對單位質(zhì)量材料來說，圓弧表面積最小，而表面積同抗滑力有關(guān)系，單位質(zhì)量則與滑動力相聯(lián)系。一、破壞形式1．平面破壞圖53為一順著山坡填筑的路基，它沿底平面破壞。其中，彤是破壞面以上土的質(zhì)量，0t是天然坡角，Wcosa是垂直于破壞面的重力分量。圖54表示眾多滑弧中的一個。應(yīng)當(dāng)注意，除非做某些簡化，Ⅳf取決于土條兩側(cè)面的力，并且是超靜定的。在費倫紐斯法(即瑞典條分法或原始條分法)中，假設(shè)土條兩邊的力平行于土條底部的破壞面，因此，它們對垂直于破壞面的力沒有作用，或?qū)⑹?54)代入式(53)可得二、穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析方法很多，根據(jù)要滿足的平衡方程數(shù)目，這些方法主要包括費倫紐斯法，簡化畢肖甫法，對數(shù)螺旋法，賈布法，摩根斯頓法和普賴斯法，以及斯潘塞法等。實際上這些參數(shù)都存在著很大的離散性。(1)均質(zhì)的無粘性土顆粒間無粘聚力，對全干或全部淹沒的土坡來說，只要坡面上的土粒能夠保持穩(wěn)定，那末，整個土坡將是穩(wěn)定的。為了保證土坡穩(wěn)定，設(shè)計均質(zhì)無粘性土簡單土坡時，必須使穩(wěn)定安全系數(shù)F，大于1，F(xiàn)，的取值可參照有關(guān)規(guī)范。(2)當(dāng)土坡中有滲流通過時，如圖55(b)，沿滲流出逸方向產(chǎn)生滲透力j=17。其它符號如圖55(b)所示。2．粘性土坡的穩(wěn)定分析粘性土坡的穩(wěn)定分析方法主要有瑞典圓弧法和泰勒圖表法(或泰勒曲線法)、條分法(太沙基公式和畢肖甫公式)，各種方法的詳細分析可參閱有關(guān)手冊。土坡的穩(wěn)定性與土體的抗剪強度指標(biāo)C、9，土料重度y，土坡的尺寸盧和H(H為土坡的極限高度)等五個參數(shù)有密切關(guān)系。合并為一個新的無量綱參數(shù)M，稱為穩(wěn)定數(shù)，其值只取決于坡角盧與深度因數(shù)咒aN，的定義為式中M一穩(wěn)定數(shù)(由邊坡的坡度角及土內(nèi)摩擦角等確定的系數(shù))；f土的粘結(jié)力；y土的重度。分析土坡穩(wěn)定性時，常常會遇到在土坡頂下nail深度處存在硬層的情況(圖57)?；蚪咏趏。值不同，可能為斜坡圓、坡趾圓或中點圓；當(dāng)挖4時，則都為中點圓；若土的痧3。在設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)計算所得的日。查圖56，當(dāng)盧一70時，N=4．8，因此臨界高度H為如果要安全地開挖4．0m，則需Ⅳ，值增大，亦即將邊坡坡度放緩，使盧70，計算方法如下查表得到。對于邊坡角／953。近些年雖然有人提出了一些分析空間問題的方法，但工程中還是常把空間問題當(dāng)作平面問題來處理，由于沒有考慮滑坡體兩端的約束力，這樣的計算結(jié)果偏于安全。因土而異。對于坡頂荷載的作用，通常做法是將荷載q折算成相應(yīng)土層的等效土層厚度h(q／r)，這時的總：上坡高為H，一H+k。d：為下臥層頂面至基礎(chǔ)底面的距離；6垂直邊坡的基底邊長；L平行邊坡的基底邊長。如果斜坡坡頂至坡腳的水平距離小于△，則認為坡是不穩(wěn)定的，反之則是穩(wěn)定的。也就是說，當(dāng)外荷載較大時，外荷邊緣至坡頂邊緣要有一定的安全距離，大小與土質(zhì)強度有關(guān)。按上述方法，自上而下逐層確定荷載作用最小距離卻和失穩(wěn)距離邊坡過渡平臺的寬度不小于0．5m，施工時應(yīng)按上陡下緩原則開挖，坡度不宜超過1：0．75。并不得在影響邊坡穩(wěn)定的范圍內(nèi)積水。第三節(jié) 土釘與噴錨支護結(jié)構(gòu)基坑開挖時，常用的邊坡加固方法有噴錨、土釘墻、螺旋錨、片石及磚砌體、土袋堆置護坡等許多措施，均應(yīng)按ila時性工程設(shè)計。其構(gòu)造如圖511。(2)打入型土釘。2．土釘墻的特點土釘墻融合了錨桿擋墻和加筋土墻的長處，應(yīng)用于基坑開挖支護和挖土方邊坡穩(wěn)定，有以下特點：(1)形成土釘墻復(fù)合體，顯著提高了邊坡整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力；(2)設(shè)備簡單。當(dāng)用于永久性構(gòu)筑物時，宜增加噴射混凝土層厚度或敷設(shè)預(yù)制板，并有必要考慮其美觀。而外部整體穩(wěn)定性分析是將土釘墻簡化成一個類似重力式墻，進行簡化后墻的抗滑、抗傾覆和墻底部土極限承載力三項穩(wěn)定性計算。要合理地確定土釘墻所產(chǎn)生的拉力、剪力和彎矩的大小，就需要知道土體中會出現(xiàn)的變形，土釘?shù)膹澢鷦偠龋玲數(shù)目箯澞芰σ约巴玲斨車馏w的側(cè)向剛度，這在實際工程中往往是困難的。土釘?shù)目估饔镁唧w計算為該土釘與被破裂面交點處的土釘拉力，簡化后的破裂面與土釘相交處二釘承受的拉力丁。最危險破裂面具體選擇方法如下：①圓心點位置確定。②圓心搜索區(qū)范圍的確定。在滑裂面圓心搜索范圍內(nèi)按一定規(guī)律確定17,1，2個圓心，以圓心到計算高度底部連線為半徑畫弧，確定了個圓弧形破裂面，分別計算每個滑裂面上考慮與不考慮土釘作用的整體穩(wěn)定安全系數(shù)，并分別從中選擇最小安全系數(shù)所對應(yīng)的滑動面即為最危險破裂面。(5)計算高度的選擇根據(jù)以前的試驗情況分析，在土釘墻建成以后，滑裂面破壞一般都通過土釘頭位置。因此，計算時選取每個開挖階段的這個時候進行穩(wěn)定性分析，如圖516所示。土釘間噴射混凝土局部抗剪安全系數(shù)計算為這里抗剪力僅考慮混凝土的抗剪強度，結(jié)果偏于安全。第一部分為加強體的均勻壓縮加固帶，(2)類重力式土墻的穩(wěn)定性計算根據(jù)重力式擋墻的方法分別計算簡化土墻的抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和墻底部土的承載能力，如圖520所示。對于較深基坑可根據(jù)計算，隔一定間距設(shè)置槽鋼并張拉鎖定錨桿。土釘墻與噴錨支護結(jié)構(gòu)在構(gòu)造特點、作用機理和施工方法等方面，既有其不同點，也有其相似的地方，表53為土釘墻與噴錨支護結(jié)構(gòu)的比較。鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土板上的荷載按下式汁算式中9板上均布荷載(kPa)；P錨桿錨頭對噴射混凝土板實際施加的軸向力(kN)；L一一混凝土板的計算寬度(m)；一一混凝土板的計算高度(m)。加強筋上荷載取值為有縱橫向暗梁時：僅有橫向暗梁時：當(dāng)加強鋼筋在錨桿頭縱橫布設(shè)時，按雙向板計算；當(dāng)僅有水平加強筋時，按單向板計算。錨管伸入基坑底的深度h，如圖523所示，按下式計算在豎向錨管上應(yīng)加焊兩道不小于2j516mm鋼筋，與鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土形成整體。噴射混凝土施工的詳細要求可參看《錨桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范》(GBJ8685)和《噴射混凝土施工技術(shù)規(guī)程》(YBJ22691)進行?，F(xiàn)場監(jiān)測既是檢驗設(shè)計理論的正確性和發(fā)展設(shè)計理論的重要手段，又是及時指導(dǎo)正確施工，避免事故發(fā)生的必要措施。由于對工程地質(zhì)和周圍環(huán)境調(diào)查不實或疏漏而導(dǎo)致困擾施工的可能性也是難以避免的?；庸こ瘫O(jiān)測的主要目的是：(1)根據(jù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生危險的先兆，判斷工程的安全性，防止工程事故和環(huán)境事故發(fā)生，采取必要的工程措施；(2)以工程監(jiān)測的結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場施工，確定和優(yōu)化施工參數(shù)，進行信息化施工；(3)檢驗工程勘察資料的可靠性，驗證設(shè)計理論和設(shè)計參數(shù)的正確性。當(dāng)無地區(qū)經(jīng)驗時，可參考表61。監(jiān)測范圍：當(dāng)基坑的長度和寬度之比較大時，應(yīng)在基坑長度方向選擇不少于兩個斷面進行測量，在每個斷面上，其監(jiān)測范圍應(yīng)根據(jù)位移影響范圍的理論預(yù)測結(jié)果而定。監(jiān)測點布置：在現(xiàn)場監(jiān)測中應(yīng)合理確定監(jiān)測范圍及監(jiān)測點的布置，埋設(shè)必要的儀器，獲得數(shù)據(jù)以了解地層和地下結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力場、位移場的實際變化規(guī)律，作為采取工程措施的依據(jù)。應(yīng)力場、位移場變化劇烈的地方，測點間距宜小些，例如1m左右；而在應(yīng)力場、位移場變化較小的區(qū)域，測點可以稀疏一些，例如2～3m。對重要而復(fù)雜的工程，應(yīng)選擇適當(dāng)范圍進行信息化施工。監(jiān)測人員應(yīng)嚴(yán)格實施現(xiàn)場監(jiān)測方案，及時處理監(jiān)測結(jié)果，并將監(jiān)測結(jié)果及時向監(jiān)理、設(shè)計和施工人員作信息反饋。由于變形雌測方法簡單，測試精度較高。在施工監(jiān)測中，如果發(fā)現(xiàn)變形異常，應(yīng)及時提交變形警報資料。實踐證明，這種基坑回彈現(xiàn)象不僅在深、大基坑內(nèi)發(fā)生，而且在小、淺基坑中也會發(fā)生；不僅基坑內(nèi)有，基坑外一定距離內(nèi)也會受到不同程度的影響，而且在基坑開挖好后，回彈現(xiàn)象并不馬上就停止，還要持續(xù)一段時間。因此回彈觀測的目的之一就是通過實測基坑回彈量，用來估計今后地基可能產(chǎn)生的再壓縮量，以改進基礎(chǔ)設(shè)計；回彈觀測另一方面可用來估計基坑開挖卸荷對鄰近建(構(gòu))筑物的影響，以便及時采取保護措施。基坑回彈觀測方法通常采用幾何水準(zhǔn)法，觀測次數(shù)不少于3次：即第一次在基坑開挖之前；第二次在基坑開挖好之后；第三次在澆灌基礎(chǔ)底板混凝土之前。地質(zhì)情況復(fù)雜時，應(yīng)適當(dāng)增加點數(shù)。2．回彈標(biāo)規(guī)格及埋設(shè)回彈觀測標(biāo)如圖62所示。四部分應(yīng)焊接成整體，埋設(shè)時與鉆桿合用。當(dāng)鉆孔深度達到設(shè)計坑底標(biāo)高以下20cm時，提起鉆桿，卸下鉆頭，換上回彈標(biāo)，打入或壓入土中，使回彈標(biāo)頂部低于基坑底標(biāo)高20cm左右，以防開挖基坑時被破壞。3．回彈觀測方法和要求回彈觀測方法有：輔助測桿觀測法、磁錘法和電磁探頭觀測法。施測時間最好在溫度變化不大時進行。采用探井埋設(shè)回彈標(biāo)，則磁錘法可不用磁鐵，而是用人下到井底監(jiān)督重錘與回彈標(biāo)的接觸情況和測量井底溫度。測量精度要求各回彈點的高差中誤差應(yīng)小于。卸荷引起土體產(chǎn)生以向上為主的位移(即基坑底部的隆起)，同時在支護結(jié)構(gòu)兩側(cè)土體內(nèi)產(chǎn)生壓力差，基坑內(nèi)土體亦產(chǎn)生由邊緣向中心的水平位移。在數(shù)值變化較大或發(fā)生異常時，除及時向有關(guān)施單位報警外，還應(yīng)增加觀測次數(shù)，同時應(yīng)繪出位移曲線圖，以利分析管線變形情況。觀測點沒霞之前，要收集基坑周圍的管線圖，調(diào)查管線的走向、管線類型、管線埋深、管線材料、管線直徑、管道每節(jié)長度、管壁厚度、管道接頭形式和受力要求等，并查明距基坑的距離。觀測點均應(yīng)加窨井以利保護。下面介紹幾種用測定一個療向(即向基坑力向)位移的觀測方法。為方便起見，一般可選用建筑物的棱邊或避雷針等作為固定目標(biāo)A7用級經(jīng)緯儀測定p角。每次測定盧角的變動量，按下