【正文】 2）土釘與噴射混凝土面層的連接 土釘與混凝土面。作用于面層的側(cè)向壓力在同一間距內(nèi)可按均布考慮，其反力作為土釘?shù)亩瞬坷?。尚?yīng)考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為~。 （ 1）內(nèi)力計算 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 0p 0 01 0qp p p?? 0 1 1 10 .50 .7 ( 0 .5 ) 0 .75Sp p p?? ? ? ? 式中 S—— 土釘水平和豎向間距中的較大值（ m）； 1p —— 土釘長度中點處有支護土體自重產(chǎn)生的側(cè)向土壓力； 35 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 0qp—— 地面超載引起的側(cè)壓力，0qap K q??。 （ b） 抗傾覆穩(wěn)定性 驗算： 抗傾覆安全系數(shù) 0 0 M?? 式中 WM —— 由墻體自重和地面荷載產(chǎn)生的抗傾覆力矩： () 2Wh BM H B q B S?? ? ? ? ? ? ?； 0M —— 由土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩： 00 3ax HHME ??? 0 /Hq?? 為地面超載等效高度。應(yīng)進行抗滑移和抗傾覆驗算，如圖 45所示的土釘墻，當(dāng)作為重力式擋土墻計算時，墻高取H，墻厚取最下層土釘?shù)乃?投影長，墻寬從橫向取S=Sh計算?？紤]整體滑動面以外的土釘抗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)。由前分析可知，當(dāng)上述要求驗算的整體穩(wěn)定性滿足要求時，抗隆起也就自然滿足要求了。 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（此時圓弧滑動面就是上述部分求得的最危險圓弧滑動面），按下式進行整體穩(wěn)定性檢算： 32 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 1 1 10011c o s( ) si n ( ) t a n ( ) c o s t a n2( ) si n 0m n nn j j j j j ik ik is i i i ikj i ink i i iiT S c l S W q bS W q b? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ? ?????? ? ?? ? ?? 式中 n —— 滑動體分條數(shù)； m —— 滑動體內(nèi)土釘數(shù)； k? —— 滑動體整體分項系數(shù)，可取 ； 0? —— 基坑側(cè)壁重要性系數(shù)； iW —— 第 i 分條土重； ib —— 第 i 分條寬度； ikc —— 第 i 分條滑裂面處土體固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值； ik? —— 第 i 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； i? —— 第 i 分條滑裂面處中點切線與水平面夾角； i? —— 土釘與水平面之間的夾角； isl —— 第 i 分條滑裂面處弧長； S —— 計算滑動體單元厚度； njT —— 第 j 根土釘在圓弧滑裂面外錨固體與土體的極限抗拉力，可按下列公式計算，并取 其中的最小值： 按土釘?shù)氖馨螚l件： nj bT DL??? ； 按土釘?shù)氖芾瓘姸葪l件：， ynj fdT ??? 2? 式中： bL —— 土 釘在 破壞面一 側(cè) 伸入 穩(wěn) 定土體的 長 度， 當(dāng) 500bL mm? 時 ，取0bL? ； 33 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 注：因為本設(shè)計中上層土體抗剪強度指標(biāo)較小，故采用簡化算法，即把最危險滑面簡化當(dāng)成平面，從而計算公式簡化如下： 最危險滑動面穩(wěn)定安全系數(shù)：( ) c o s [ ( / s in ) ] ta n / s in ( / c o s )s inn j h j n j h jR W Q T S c H T SSK SW ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??? 整體穩(wěn)定性檢算公式： 101c os( ) sin( ) ta n ( ) c os ta n2( ) sin 0mnj j jjkT c lS S W qBS W qb? ? ? ? ? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ?????? ? ?? （ 5）外部整體穩(wěn)定性驗算 土釘墻的外部整體穩(wěn)定性驗算包括了抗隆起驗算，土釘加固后土體作為墻體的抗滑移、抗傾覆驗算等。其中最小值 minK 即為所求。 （ g）穩(wěn)定安全系數(shù) 11( ta n )( sin )Tni i i ininiiiN c LMK MW?????????? （ h）求最小安全系數(shù) minK ，即找出最危險的破裂面。 （ d）滑動力矩： 1 s innT i iiM r W ??? ? 式中 r —— 滑動圓弧半徑。 1）確定最危險圓弧滑動面 （ a）按比例 尺繪 制基坑 邊 壁剖面 圖 ； （ b）任 選一 以 r 為半徑 的可能滑 動 面 qAOcCrN iT ih ib iW i0 i 31 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 AC，將滑動面上的土體分成 n 條垂直土條（一般 n=8~12）； （ c）計算 每個土條的自重 iiii bhQ ?? 和地面荷載 iqb ，沿圓弧 AC 分解成法向力 iN 和切向力 iT 。假定破裂面上的土釘只承受拉力且達到最大抗力。 圖 43 土釘長度確定 表 42 土釘與土體之間粘結(jié)度標(biāo)準(zhǔn)值 土層種類 土的狀態(tài) ? (kPa) 淤泥質(zhì)土 20～ 25 粘性土 堅硬 硬塑 可塑 軟塑 60～ 80 50～ 60 40～ 50 30～ 40 素填土 30～ 60 粉土 中密、密實 60～ 110 砂性土 稍密 中密 密實 90～ 150 120～ 160 220～ 300 （ 4）內(nèi)部穩(wěn)定性驗算 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。 2）土 釘長 度 L 應(yīng)滿足（抗拔承載力檢算） 各層土釘長度尚應(yīng)滿足如下要求： ,sdf FNLL D??????? 式中 : fL —— 土 釘軸線 與 傾 角等于 (45 /2)?? 斜 線 交點 至土 釘墻外 端 點 的距離，如 圖 43 所示； D —— 土 釘 孔 徑 （ m）； βL aqq土釘/2Lf破壞面 30 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 ? —— 土 釘 與土體 間 的抗剪 強 度 標(biāo) 準(zhǔn)值（ kPa），其取值 詳見 表 42。 3）釘體直徑（ d），一般?。? 3( 2 0 ~ 5 0 ) 1 0vhd S S?? ? ? 并滿足： 333( 0. 4 ~ 0. 8 ) 10 ( )( 0. 13 ~ 0. 19 ) 10 ( )( 0. 1 ~ 0. 25 ) 10 ( )hvdSS???? ??????? ??粉 土 、 注 漿 釘粉 土 、 打 入 土 釘硬 粘 土 、 注 漿 釘 （ 3）局部 穩(wěn) 定性 計 算 局部 穩(wěn) 定性的分析是考 慮 到土 釘 中 鋼 筋不至于被拉壞。 2）土釘?shù)乃骄嚯x在（ Sh）和豎向間距（ Sv）。并且： 土釘?shù)拈L度，可參照表 41 選取。~20186。 對性能相差不遠的分層土體，上式中的 ? 及 c 值可取各層土的參數(shù) tani? 及 ic按其厚度取加權(quán)平均值。 2）使用狀態(tài)下有土體自重和地面超載 q 引起的每一土釘內(nèi)力可按圖 42 所示得側(cè)向土壓力分布圖形按下式求出： / coshvN p S S ?? ? ? 式中： N —— 土釘軸向壓力； p —— 土釘上下各距 /2vS 范圍內(nèi)土壓力 p 得平均值； vS 、 hS —— 分 別為土釘豎向間距和水平間距； ? —— 土釘與水平線夾角。當(dāng)粘聚力 c 的影響較小時，有時可以略去，這既可使計算簡化，也可使計算結(jié)果偏于安全。 土釘墻設(shè)計步驟 土釘墻的設(shè)計步驟如下： 26 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 土釘設(shè)計計算 土釘設(shè)計計算遵循下列原則： （ a）只考慮土釘?shù)氖芾饔茫? （ b）土釘?shù)某叽鐟?yīng)滿足設(shè)計內(nèi)力的要求，同時還應(yīng)滿足支護內(nèi)部整體穩(wěn)定性的要求。 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，破壞時滑移體將沿該曲面產(chǎn)生整體滑動。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。當(dāng)質(zhì)點運動速率達到某一臨界值時， 土壁 (坡 )就可能出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。即使是軟土地面，無任何人為施作和自然因素存在時，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動，造成地面的裂縫或塌陷。 特殊情況下 ,基坑附近不允許設(shè)置降水井時 ,支護參數(shù)需作加強設(shè)計 ,以維護基坑邊壁的穩(wěn)定。 水患防治措施主要是：排、擋、降、封、抽。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。 水患防治 水患是基坑邊壁穩(wěn)定的大忌 ,方案設(shè)計中須慎重考慮。 在清理滑塌區(qū)前 ,須在關(guān)鍵部位設(shè)置監(jiān)控點 ,進行監(jiān)測 ,并于必要時進行回饋設(shè)計。 24 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 邊壁滑塌防治應(yīng)按設(shè)計程序 ,進行非支護條件下的單層 ,多層和整體穩(wěn)定分析 ,以及相應(yīng)支護條件下的穩(wěn)定性校核。 各類附加荷載均按等效靜載考慮。 附加荷載 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。 在基坑壁腳附近采用垂直或近乎垂直向下的土釘截斷塑流線 ,可防止地基隆起現(xiàn)象發(fā)生。 應(yīng)根據(jù)不同的地層選擇預(yù)應(yīng)力土釘?shù)男褪健? 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)力傳感器進行監(jiān)測 ,必要時應(yīng)對語言能夠里進行調(diào)整 ,或作加強支護。在巖石中可設(shè)計較高的張拉噸位。 施加預(yù)應(yīng)力的方式可以是張拉式或螺旋式。 預(yù)應(yīng)力土釘 土釘一般 不施加預(yù)應(yīng)力 ,這樣工序更加快捷。 （ 4）超前土 釘 的 間 距 應(yīng)根 據(jù) 現(xiàn)場試驗 確定。 為 宜。 （ 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 5186。 （ 3） 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。 拉應(yīng)力 （ 1） 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)計時必須予以考慮。對中等以上使用要求的邊壁 ,穩(wěn)定系數(shù)可取 ～ 。 （ 2） 對一般使用要求的邊壁 ,穩(wěn)定性系數(shù)可不小于 。其強度校驗需考慮此前支護的（ n1）次超前縫合效應(yīng) （ 3）整體穩(wěn)定性校核 所設(shè)計的支護參數(shù)，應(yīng)滿足整個邊壁的穩(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，其強度校驗需考慮此前支護的（ n1）次超前縫合效應(yīng)。 （ 1） 單層穩(wěn)定性校核 所設(shè)計的支護參數(shù)，在保證單一土層穩(wěn)定同時，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)的超前縫合強度。 計算確定支護參數(shù) 根據(jù)非支護條件下單層、多層和整體穩(wěn)定性分析結(jié)果，計算確定相應(yīng)的土釘（包括 錨管和面層、噴層和鋼筋網(wǎng)）支護參數(shù)。 （ 3） 整體穩(wěn)定性分析 整體穩(wěn)定性分析的目的在于確保基坑挖至底板時整個邊壁的穩(wěn)定性，并為支護體系的總體設(shè)計提供依據(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，通過計算和試驗確定單層臨界深度、臨界長度、臨界自穩(wěn)時間、優(yōu)勢滑移線、優(yōu)勢滑移半徑和優(yōu)勢滑移角等 （ 2） 多層穩(wěn)定性分析 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)的支護參數(shù)設(shè)計提供依據(jù)。