某基坑复合土钉墙土钉内力超限分析.pdf

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1、器基础与结构工程FoundaNonStructureEnginee~ing某基坑复合土钉墙土钉内力超限分析徐健。马金荣，王建州(中同矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221008)摘要：以内蒙古地区某产品煤槽仓工程为例，针对监测中土钉内力超预警值的情况，从共同作用机理及施T过程控制等方面对数据进行了分析。分析结果表明，未及时喷射混凝土面板致使土体由于缺乏表面约束产生塑性变形是造成土钉内力超限的主要原因，而在土体表面没有混凝土面板约束的情形下开挖过深且施T扰动大，使得被监测的土钉内力值进一步加大。由此可见混凝土面板对于提高被丁F挖

2、土体稳定性的作用十分明显。此外分析结果还表明，土体和支护结构之间存在时间及空间效应，施工中应避免超挖和减少施工扰动。关键词：深基坑：土钉与喷锚支护：超限分析中图分类号：TU470-3文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)05—0124—03Over-burdenAnalysisofInternalForcesofaCompositeSoilNailingofFoundationPitXuJian，MaJinrong，WangJianzhou土钉与预应力锚杆联合支护的复合土钉墙在实际杆支护(第5、8、11、12层为预应力锚杆)。第1层

3、土T程中应用较多．多位专家和学者都对其进行了广泛钉距地面0．6m．各层土钉纵向间距和水平间距均为的研究，并获得很多有益的成果。如刘建航院士针对基1．5m，与水平面夹角为l5。，土钉墙墙面坡度1：0．2，坑开挖引起地层变形的时间、空间效应提了时空效详见冈1。应法【1：卢肇钧院士指出基坑支护理论与土的复杂性的不一致及土的参数测定的精确度的局限：宋二祥等人通过有限元计算探讨了预应力锚杆一土钉的变形特性I：龚晓南等人认为复合土钉支护是以土钉支护为主．辅以其他补强措施以维持和提高土坡稳定性的复合支护形式[-5]等。目前，人们虽然对复合土钉墙已有了一定的认识，

4、但由于其受力情况及作用机理较为复杂，对复合土钉墙支护中土体、土钉、预应力锚杆和喷射混凝土面层之间的共同作用机理，以及各自分担的荷载情况了解并不透彻，部分工程中现了土钉内力超预警值，边坡局部失稳等现象I。因此，针对这些失败的教训进行分析、总结，对于加深对土钉与预应力锚杆联合图1基坑支护1／2断面网支护作用机理的理解，避免类似失误，显得十分重要。1工程概况场地内岩土层由硬塑一坚硬的粉质黏土、密实的内蒙古某露天煤矿产品煤槽仓，长206．0m、宽细砂及不同风化程度的砂岩及泥质砂岩组成，抗剪强39．0m，仓底标高一15．1m。其暗道底板底标高-22．1m，度

5、较高，压缩性低，丁程特性较好。场地区域属丘陵贫宽16．0m、净高4．0111，地面钢结构双层总高24．5m。水水文地质单元，场地及邻区无地表径流。地下水为上基坑开挖深度为20．5m。共设12层土钉和预应力锚层滞水，径流弱，水量不大。124啼荭鼓术∈T2011No．5(Sep．)Vo1．29基础与结构工程器Fot~da《iStructureEngin~ering2监测情况大，产生塑性变形，土体自身强度下降，使得土钉分担监测点位于基坑东西两侧和中部的3个断面上。的荷载增加，内力值增大至l03．59kN，此后持续增加分别对第3、7、10层土钉和第5、8、

6、11层锚杆的内力至135kN左右，超出预警值50％。北京交大陈进在硕和预应力值进行了监测。士论文中曾利用FLAC3D软件按强度折减法对喷射2．1土钉拉力超预警值情况混凝土面层和不喷射混凝土面层的基坑边坡进行数第3断面南侧第l0层土钉于2010年9月8日值模拟后发现，前者较后者的安全系数提高了30％【8l。安装完毕，9月12日第1次监测，拉力最大值仅为若考虑到预警值本身约有20％的安全系数，喷射混凝13．54kN。9月15日第2次监测，其拉力最大值为土面层应可提高边坡土体稳定性30％左右。与数值模32．74kN。均远小于设计预警值(90kN)。9月1

7、8日拟结果基本符合。该断面向下开挖约2in，未及时喷射混凝土面层，9月2)在未喷射混凝土面层的情况下，继续向下开挖，20日监测托力最大值已达85．49kN接近预警值。随后并对土体施加了较大的施T扰动也是重要原因。空间该断面又使用挖机破桩头，进行冠梁施T，并继续向效应对土压力的影响从本质上来说是土压力与土体下开挖约2nl，仍未喷射混凝土面层。9月24日监测位移关系的一种表现，是在随深度的变化由于支护结的最大拉力已超过预警值达到103．59kN。后虽喷射了构的变形而产生的土压力的调整。混凝土面层，但因土体已产生较大扰动，土钉内力最3)监测结果表明虽然补

8、喷了混凝土面层，但内力大值仍持续增加至135kN左右。第3断面北侧第10值仍持续增加至I35kN左右。主要原因在于土体之前