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基坑土钉支护技术规程·设计·支护整体稳定性分析

5.3.1土钉支护的内部整体稳定性分析是指边坡土体中可能出现的破坏面发生在支护内部并穿过全部或部分土钉。假定破坏面上的土钉只承受拉力且达到按第5.4.5条所确定的最大抗力R，按园弧破坏面采用普通条分法对支护作整体稳定性分析（图5.3.1a），取单位长度支护进行计算，按下式算出内部整体稳定性安全系数为：
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式中W₁、Q₁――作用于土条i的自重和地面、地下荷载；
a₁――土条i圆弧破坏面切线与水平面的夹角；
△₁――土条i的宽度
φ_i――土条i圆弧破坏面所处第j层土的内摩擦角
C_j――土条i圆弧破坏面所处第j层土的粘聚力
R_k――破坏面上第k排土钉的最大抗力，按5.4.5条确定；
β_k――第k排土钉轴线与该处破坏面切线之间的夹角；
S_hk――第k排土钉的水平间距。

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当有地下水时，在上式中尚应计入地下水压力的作用及其对土体强度的影响。
作为设计依据的临界破坏面位置需根据试算确定，与其相应的稳定性安全系数在各种可能的破坏面（图5.3.1b）中为最小值，并不低于表5.3.1中规定的数值。

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注：1.当支护变形较大会造成严重环境安全问题时，表中安全系数值应增加0.1~0.3。
2.表中安全系数值不适用于软塑、流塑粘性土。
5.3.2土钉支护还应验算施工各阶段的内部稳定性（图5.3.2），此时的开挖已达该步作业面的深度，但这一作业面上的土钉尚未设置或其注浆尚未能达到应有的强度。施工阶段内部稳定性验算所需的安全系数可比表5.3.1中的数值低0.1~0.2，但不小于1.1。
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5.3.3土钉支护的外部整体稳定性分析与重力式挡土墙的稳定分析橡同（图5.3.3），可将由土钉加固的整个土体视作重力式挡土墙，分别验算：
1.整个支护沿底面水平滑动（图5.3.3a）；
2.整个支护绕基坑底角倾复，并验算此时支护底面的地基承载力（图5.3.3b）；
以上验算可参照《建筑地基基础设计规范》（GBJ7―89）中的计算公式，计算时可近似取墙体背面的土压力为水平作用的朗金主动土压力，取墙体的宽度等于底部土钉的水平投影长度。抗水平滑动的安全系数应不小于1.2；抗整体倾复的安全系数应不小于1.3，且此时的墙体底面最大竖向压应力不应大于墙底土体作为地基持力层的地基承载力设计值f的1.2倍。
3.整个支护连同外部土体沿深部的圆弧破坏面失稳（图5.3.3c），可按5.3.1条的规定进行验算，但此时的可能破坏面在土钉的设置范围以外，计算时式（5.3.1）中的土钉抗力为零，相应的安全系数要求同表5.3.1。
5.3.4当土体中有较薄弱的土层或薄弱层面时，还应考虑上部土体在背面土压作用下沿薄弱土层或薄弱层面滑动失稳的可能性（图5.3.4）其验算方法与5.3.3条中有关整个支护沿底面水平滑动时相同。

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发布：2007-11-12 15:39 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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