基于强度折减法的狭长基坑坑底抗隆起稳定研究
【图文】：
ㄗ胖Щそ峁沟牟迦肷疃龋噘龆üこ掏蹲剩囡诠?程实践中，也常常因为稳定不满足要求而出现基坑工程坍塌事故［3］，给国家和社会带来重大损失。基坑支护的稳定计算包括了支护结构的倾覆稳定、基坑底部土体隆起整体稳定、基坑边坡整体稳定计算、坑底土渗流和突涌稳定计算四个方面［4］。自上个世纪80年来以来，随着城市地下空间开发步伐的不断加快，基坑工程已经逐步形成一门学科，，形成了以《建筑地基基础设计规范(GB50007)》、《建筑基坑支护技术规程(JGJ120)》为代表的规范，大大推动了基坑工程的发展。图1(a)为基坑单元计算所采用的基坑内外侧土层均为半无限体假设的计算简图。图1(b)为典型的电力电缆隧道基坑，以此为代表的市政沟槽基坑通常是一种开挖宽度小于开挖深度(B＜H)的狭窄、长条型基坑，采用前述规程在计算基坑坑底隆起稳定时，无法考虑基坑对侧板桩结构抗剪及未开挖部分土体的有利作用，与工程实际明显不符。图1电力电缆隧道基坑支护形式与现行计算方法差异性Fig．1DifferencebetweenfailuremodelofHVcabletunnelfoundationpitandthecurrentrecommendedcalculationmethod国内外众多学者也都针对坑底抗隆起稳定计算进行深入研究:孙淑贤［5］(1999)分析了基坑抗隆起稳定的极限平衡算法;黄茂松、宋晓宇等［6，7］(2008，2009)分别采用塑性力学的上限定理，针对K0固结状态和考虑土体各向异性状态的基坑抗隆起稳定进行研究;杜佐龙等［8］(2013)又进一步针对非均质和各向异性的土体抗隆起稳定进行了分析;郑刚等［9］(2012)考虑弧长和法向应力，对规程推荐的基坑抗隆起稳定计算方法进行了修正;张震等［10］(2012)研究了三维条件下的基坑抗隆起稳定极限平衡?
性亓δＪ交蛟不』嘌狴Ｊ健?2．2基于Prandtle地基承载力的抗隆起稳定计算Prandtle地基承载力模式的抗隆起稳定分析计算简图见图2，该方法是以验算支护墙底面的地基承载力作为抗隆起稳定分析的依据。坑底抗隆起稳定的贡献是土体粘聚力、土重及地面超载三项的叠加，实际计算时，将基坑基准面以上的坑内、坑外土体等效为超载，而后采用地基承载力模式计算坑底的抗隆起稳定。γm2ldNq+cNcγm1(h+ld)Nq+qo≥Kb(2)式中:Kb为抗隆起安全系数;NC、Nq为地基承载力系数。图2Prandtle地基承载力模式计算差别(JGJ120法)Fig．2DifferencebetweenPrandtlebearingcapacitymodelandHVcabletunnelfoundationpit由于该计算方法的基坑宽度是不能明确的，使得其用于电力电缆隧道基坑稳定计算时，无法考虑基坑开挖对侧的板桩及未开挖部分土体的贡献，即不考虑图2中基坑对侧开挖面以上γm1h的有利作用，从而使得计算偏于保守，经济性差。2．3圆弧滑动模式的抗隆起稳定计算圆弧滑动抗隆起分析模式认为开挖面以下的墙体可以发挥抵抗坑底抗隆起作用，并假定土体沿围护墙体底面滑动，且滑动面为一个圆唬对于圆弧中心的假设，国家标准GB50007认为应取基坑图3圆弧滑动法稳定计算差别(JGJ120法)Fig．3DifferencebetweencirclearcfailuremodelandHVcabletunnelfoundationpit开挖面底部，而建筑行业标准JGJ120则建议取最小层支撑处。该计算方法同样无法考虑基坑尺寸的影响，不仅无法考虑基坑对侧有利土体的作用，同时还不能考虑对侧板桩的影响，与实际不符。更为重要的问题是，支挡式狭长基坑的坑底隆起是否仍会以圆弧滑动模式破坏?如果破坏模式改变了，采用该方法进行基坑工程设计则显得南辕?
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本文编号：2557835
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