“代替墙法”对锚杆支护失效基坑的整体稳定性分析.pdf

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1、浙江建筑，第29卷，第9期，2012年9月ZhejiangConstruction，Vo1．29，No．9，Sep．2012“代替墙法"对锚杆支护失效基坑的整体稳定性分析GlobalStabilityAnalysisonanAnchorBoltSystemFailedtoRetainFoundationPitUtilizingSubstitutionWallMethod熊楚炎XIONGChu—yan(宁波市民用建筑设计研究院有限公司，浙江宁波315020)摘要：采用“代替墙法”对一锚杆支护基坑失效倒坍事故进行整体稳定性验算

2、，并与常用的瑞典圆弧滑动条分法进行对比，剖析了锚杆支护体系失稳的破坏形式，结果表明：在淤泥质土中的锚杆失效后基坑主要表现为沿深层破裂面失稳。为锚杆支护体系在淤泥土中的整体稳定性分析提供了一种思路。关键词：代替墙法；锚杆支护；软土地区；整体失稳；深层破裂面失稳中图分类号：TU473．16文献标志码：B文章编号：1008—3707(2012)09—0034—04基坑工程整体稳定性分析比较常用的是基于极滑动条分法进行整体稳定性分析的破坏形态不一限平衡理论的条分法，包括瑞典圆弧滑动法致。本文尝试采用“代替墙法”对一起锚杆支护(Fe

3、llenius，1927)、简化Bishop法(Bishop，1955)、力失效基坑进行整体稳定性分析，与锚杆失效后基坑平衡法、Janbu法等。目前工程实践中常用的分析主要表现为沿深层破裂面失稳的破坏形态相吻合。方法是比较原始的瑞典圆弧滑动条分法，由于该方本文指出锚杆失效是突发性的脆性破坏，在软土地法仅能满足整体滑动土体的整体力矩平衡条件，而区需要抗拔承载力较大的锚杆支护基坑宜采用“代不能满足其他平衡条件(土条力矩、垂直力、水平力替墙法”进行整体稳定性验算复核。等)，由此产生的误差一般会使求出的安全系数偏1“代替墙法”简介

4、低10％～20％，而且偏低度随着滑裂面圆心角和孔隙压力的增大而增大。在沿海分布深厚软土的基淤泥土中单层锚杆支护体系失稳有两种破坏形坑中，基坑深度和面积越来越大，技术难度越来越式：一种是桩长不足，锚杆抗拔力足够满足轴向拉力高，锚杆支护的研究和应用也越来越广泛；但是，由设计值，基坑失稳形态表现为锚杆支护结构连同周于锚杆锚固段在淤泥质土中作用机理的理论研究尚围土体沿着某一深层滑裂面整体滑动，见图1a，对不完善，大量实践证明，在淤泥质土中锚杆抗拔承载于该整体失稳模式的验算可采用瑞典圆弧滑动条分力偏低，蠕变变形大，出现基坑事故的概率

5、大。通常法进行，根据验算结果要求支护桩长度必须超过最设计中也常用瑞典圆弧滑动条分法进行整体稳定性危险滑动面；另一种是支护桩长足够，锚杆抗拔力。验算，但是通过大量的基坑监测发现：几乎所有的锚满足轴向拉力设计值，基坑失稳形态表现为锚杆先固段位于淤泥质土中的锚杆支护基坑会在锚杆端部失效，桩顶位移很大，在基坑围护结构底部深层(位位置地面出现裂缝，锚杆失效后桩顶向坑内倾覆，坑置不确定)向其拉结方向形成一条或多条深层滑裂边附近地面出现多道深层裂缝。这与采用瑞典圆弧面，锚杆范围内地面塌陷，见图1b，对于该整体失稳收稿日期：2012—05

6、一O8作者简介：熊楚炎(1972一)，男，浙江宁波人，高级工程师，从事地下室基坑支护设计及施工方面的研究。第9期熊楚炎：“代替墙法”对锚杆支护失效基坑的整体稳定性分析35模式的验算采用德国学者E．Kranz于1953年提出一作用在假想墙上的主动土压力(kN)；的“代替墙法”验算比较合理。Q一作用在6c面上反力的合力(kN)；一土的内摩擦角(。)；6一支护桩与土之间的摩擦角(。)；一代替墙6c与水平面间的夹角(。)；一土层锚杆的倾角(。)；Ⅳ一土层锚杆设计承受的水平分力(kN)；b)EEⅣ一分别为E、E、Ⅳ的水平分力锚杆支护

7、体系失稳的破坏模式(kN)。在软土地区中，0肯定是大于，因此应用公式时应计入地面超载。．需要指出的是，在淤泥质土中，锚杆属于纯拉力型锚杆，锚固段和自由段界面模糊，锚固段土体蠕变1IGSs变形大，群锚效应明显，支护桩的长度取值较大，因l／此采用“代替墙法”进行深层滑裂面整体滑动稳定性分析计算的锚杆所能承受的最大拉力的水平分力a1有可能很小。本文仅采用“代替墙法”对锚杆失效图2“代替墙法”计算简图后基坑破坏形态进行反分析，仅用作当锚杆需要抗拔力较高的基坑，在设计方案进行整体稳定安全性单锚支护体系“代替墙法”的计算简图见图2。验

8、算复核。淤泥质土中采用锚杆支护的稳定性验算通过锚杆锚固段中点C与基坑支护结构下段的假想仍需要作进一步的研究和探讨。支承点6(可近似取底端)连一直线6c，假定6c线即下面对一个锚杆失效的基坑事故的失稳形态采为深部滑动线，再通过点c垂直向上作直线cd，cd用“代替墙法”进行整体稳定性分析。为假想墙。这样，以