深基坑工程4土釘墻(編輯修改稿)
2025-09-19 16:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，它一般比錨桿擋墻的水平位移要大一些。 ? 這種位移值完全在適用性和耐用性的極限范圍之內(nèi)，對(duì)整個(gè)土釘墻來說不構(gòu)成控制設(shè)計(jì)的主要因素。土釘墻體內(nèi)的水平變形隨離開墻面距離增加而減小。 ? 2） 土釘?shù)?內(nèi)力分布一般不均勻 ， 在破裂面臨近處達(dá)到最大 ， 往兩端越來越小 。 土體產(chǎn)生微小變位才能使土釘受力 ， 在面板附近土釘所受力不大 ， 這表明土釘已將其所受的力大部分傳到土體中去了 。 土釘位置越往下 ，土釘最大受力點(diǎn)越往面板處移 。 ? 3） 在密集土釘加固的土釘墻 性能類似重力式擋墻 ， 破壞時(shí)明顯地帶有平移和轉(zhuǎn)動(dòng)的性質(zhì) ， 故設(shè)計(jì)時(shí)除了驗(yàn)算土釘墻的內(nèi)部穩(wěn)定 ，以保證它們有足夠的釘長(zhǎng)與釘徑 ， 有合理的釘間距外 ， 還必須驗(yàn)算其整體穩(wěn)定性 ， 即驗(yàn)算土釘墻的抗滑與抗傾覆安全性 。 ? 4） 根據(jù)大比例試驗(yàn)結(jié)果來看 ， 在土釘墻整體破壞之前 ， 從未發(fā)現(xiàn)噴射混凝土 面板和釘頭 產(chǎn)生破壞現(xiàn)象 ， 在實(shí)際工程中 ， 也未見到釘頭有任何破壞現(xiàn)象 ， 故設(shè)計(jì)中可不作特殊計(jì)算 ， 只要滿足結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造要求即可 。 ? 5） 墻面后的 土壓力 分布接近三角形 ， 在坡腳處土壓力減少 ， 其合力約為庫(kù)侖土壓力的 70%， 這種土壓力減小可能是土釘將土連接成一個(gè)整體而造成的 。 經(jīng)過多次觀察測(cè)量 ，發(fā)現(xiàn)其土壓力值至少降低庫(kù)侖壓力值的 3040%。 ? 、 土釘墻的穩(wěn)定理論研究 ? 土釘墻的穩(wěn)定性是土釘墻工程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)極其重要的內(nèi)容 。 穩(wěn)定性分析可以驗(yàn)證初步設(shè)計(jì)所選各參數(shù)的合理性 、 可行性 ， 也可以確定土釘墻的安全性 、 適用性 。 因此 ， 它是土釘墻工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步 ， 是土釘墻應(yīng)用的理論基礎(chǔ) 。 ? 關(guān)于土釘墻穩(wěn)定性分析 ， 許多國(guó)家進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究 ， 產(chǎn)生了相應(yīng)的分析計(jì)算方法 ， 這些分析方法有不同的安全系數(shù)定義 ， 不同的破裂面形狀假定 ， 不同的釘 — 土相互作用類型和土釘力分布假定 。 根據(jù)其分析基本原理 可分為極限平衡方法和有限元方法 ， 但大多數(shù)為極限平衡方法 。 ? 法國(guó)方法 ： ? 1983年由 Schlasser等人提出 ， 根據(jù)傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性分析條分法并考慮通過潛在破裂面 土釘?shù)目估?、 抗剪和抗彎 作用而得出的 。 它假定圓弧形破裂面 ， 進(jìn)行由外部界面和潛在破裂面所形成的加固土體的力矩極限平衡分析 。計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖 412。 ? （ 1） 計(jì)算考慮的破壞準(zhǔn)則：在法國(guó)計(jì)算方法中 ， 將被加固的土體部分作為一個(gè)復(fù)合材料來對(duì)待 ， 不僅要考慮土釘本身的作用 ， 而且要考慮土釘與土體的相互作用 。土釘本身所受的力包括拉力 Tn、 剪力 Tc和彎矩 M， 對(duì)應(yīng)于圖 412所示的土釘變形機(jī)理可有下列四個(gè)破壞準(zhǔn)則 。 圖 412 ? 1） 土釘體強(qiáng)度：土釘體材料的破壞準(zhǔn)則使用 Tresca’s準(zhǔn)則 ， 表示為土釘所受的剪力： ? τ ≤ k (41) ? 式中 k極限剪應(yīng)力 。 ? 實(shí)際上 ， 土釘常常由鋼筋和注漿體組成 ，因此 ， 土釘強(qiáng)度由兩種材料共同確定 ， 一般假定不考慮注漿體的抗拉強(qiáng)度 。 由上式導(dǎo)出下列公式： ? 在通過潛在破裂面處土釘中 ， 有 : ? Tn ≤ Rn Tc≤R c (42) ? 在最大彎矩點(diǎn)處 ， Mmax ML ? 式中 Rn 抗拉強(qiáng)度； Rc 抗剪強(qiáng)度； ? ML 抗彎強(qiáng)度 。 ? Tn、 Tc和 ML并不是相互獨(dú)立的 ， 它們之間有內(nèi)在聯(lián)系 ， 利用最大塑性功原理可確定其值的大小 ， 為了簡(jiǎn)化 ， 僅建立 Tn和 Tc之間的關(guān)系 。 ? 如圖所示 ， 土釘所承受的拉力和剪力被限于下列公式： ? （ τ 2 +σ 2/4） 1/2=r≤k （ 43） ? 這時(shí)土釘強(qiáng)度的破壞準(zhǔn)則為： ? Tn2/Rn2+Tc2/Rc2≤ 1 （ 44） ? 在 Tn、 Tc平面上 ， 相應(yīng)的屈服曲線為一個(gè)橢圓 。 ? 2） 土體抗剪強(qiáng)度 ? 考慮傳統(tǒng)的摩爾 庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則為： ? τ c+σ tgυ (45) ? 式中 c、 υ — 土的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角 。 ? 3） 釘 — 土界面摩阻力 ? 在土釘通過破裂面時(shí) ， 該處所受拉力 Tn必須與破裂面之后釘 — 土界面所提供的粘結(jié)抗力相平衡 。 對(duì)于圓柱形土釘 ， 直徑為 D， 并假定界面抗剪強(qiáng)度 τ j沿著粘結(jié)長(zhǎng)度 La范圍內(nèi)為常數(shù) ， 可得出： ? Tnπ *D* La*τ j （ 46） ? 釘 土界面抗剪強(qiáng)度 τ j， 由現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)來確定 。 ? 4） 土釘所受的側(cè)向土壓力 ? 作用在土釘上的側(cè)向土壓力必須小于壓力試驗(yàn)測(cè)量的極限壓力： P≤P l （ 47） ? 在實(shí)際工程中 ， 為了限制土和土釘變形 ， 這個(gè)側(cè)向土壓力保持低于由壓力試驗(yàn)確定的許變壓力 Pf。 ? （ 2） 安全系數(shù)取值 ? 法國(guó)設(shè)計(jì)方法對(duì)于各個(gè)參數(shù)破壞準(zhǔn)則安全系數(shù)取值如下： ? 1） 土釘抗剪和抗拉強(qiáng)度：當(dāng)以鋼筋的屈服強(qiáng)度作為土釘強(qiáng)度 ， 不考慮注漿體的作用時(shí) ， 這個(gè)參數(shù)安全系數(shù)為 1。 ?
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