復(fù)合型土釘支護(hù)講稿講義PPT.ppt

復(fù)合型土釘支護(hù),演講人：李象范,第一章 土釘支護(hù)概述,所謂土釘，是指置于原狀地層中，并通過(guò)注漿與地層密實(shí)聯(lián)系的細(xì)長(zhǎng)金屬桿（管）件，起到加固邊坡并約束地層變形的作用。土釘支護(hù)則是以密集分布的土釘作為土體加固措施，并輔以鋼筋網(wǎng)片和噴射混凝土面層的邊坡原位加固支護(hù)技術(shù)。它由土釘、原狀土體、鋼筋網(wǎng)片和必要的防排水系統(tǒng)組成。,土釘支護(hù)的原理及特點(diǎn),土釘?shù)墓ぷ魈攸c(diǎn)是沿通長(zhǎng)與周?chē)馏w接觸，以群體起作用，與周?chē)馏w形成一個(gè)組合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過(guò)與土體接觸面上的粘結(jié)力或摩擦力，使土釘被動(dòng)受拉，并主要通過(guò)受拉工作給土體以約束加固或使其穩(wěn)定。土釘墻充分利用了土體的自承能力，通過(guò)噴、錨、網(wǎng)，進(jìn)一步增強(qiáng)土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，形成一種自穩(wěn)性結(jié)構(gòu)的主動(dòng)支護(hù)體系。,土釘支護(hù)的發(fā)展,現(xiàn)代土釘技術(shù)始于70年代，許多國(guó)家?guī)缀醵荚谕粫r(shí)期內(nèi)各自獨(dú)立提出這種支護(hù)方法并加以開(kāi)發(fā)土釘技術(shù)在許多方面與隧道修建的新奧法施工類(lèi)似，可看成是新奧法概念的延伸。60年代初期出現(xiàn)的新奧法施工，將噴射混凝土技術(shù)和全粘結(jié)注漿錨桿結(jié)合起來(lái)并首先用于硬巖中的隧道斷面開(kāi)挖，使得開(kāi)挖后的土體很快得到穩(wěn)定。新奧法的特征就在于充分利用圍巖的自承作用，噴射砼、錨桿起加固圍巖的作用，把圍巖看作是支護(hù)的重要組成部分，并通過(guò)監(jiān)控量測(cè)，實(shí)行信息化設(shè)計(jì)和施工，有控制地調(diào)節(jié)圍巖的變形，以最大限度地利用圍巖的自承作用。該技術(shù)最早出現(xiàn)在法國(guó)，隨后，德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家也進(jìn)行了一系列研究和工程實(shí)踐，取得了一些有益的成果。,我國(guó)土釘支護(hù)的實(shí)踐最早是山西太原煤礦設(shè)計(jì)院王步云在1980年用于山西柳灣煤礦的邊坡支護(hù)工程。90年代以后，國(guó)內(nèi)高層建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模興起，基坑開(kāi)挖項(xiàng)目愈來(lái)愈多，使原位土的各種加筋技術(shù)得到很快發(fā)展。盡管起步稍晚，但由于國(guó)內(nèi)的建設(shè)規(guī)模巨大，基坑土釘支護(hù)的應(yīng)用數(shù)量估計(jì)已超過(guò)其他國(guó)家。但與國(guó)外相比，迄今對(duì)土釘技術(shù)還缺乏深入系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)計(jì)算方法也比較粗糙，許多工程只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)計(jì)算，大多憑經(jīng)驗(yàn)確定支護(hù)參數(shù)，穩(wěn)定分析也不夠完善，表現(xiàn)出理論研究落后于工程實(shí)踐的現(xiàn)狀。,土釘支護(hù)的施工工藝,土釘施工的流程圖（1）開(kāi)挖（2）置釘注漿（3）噴混凝土面層（4）下步開(kāi)挖,土釘與錨桿的比較,相似處 都是維持垂直邊坡的結(jié)構(gòu)體系。 土方開(kāi)挖及施工順序都是由上而下。 土釘與土層錨桿施工方法都是鉆孔、鋼筋桿插入、通過(guò)注漿將鋼筋桿與地層黏結(jié)在一起。,不同處 受力機(jī)制，錨桿支護(hù)是被動(dòng)受力機(jī)制，土釘支護(hù)是主動(dòng)受力機(jī)制。 錨桿設(shè)置的數(shù)目有限，單根錨桿的失效極易造成整個(gè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞；土釘由于設(shè)置較密，單根土釘?shù)钠茐牟粫?huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的功能產(chǎn)生影響。 錨桿端頭部承受的荷載很大，必須安裝適當(dāng)?shù)某休d裝置；土釘?shù)拿鎸又饕饔迷谟诒３滞馏w的局部穩(wěn)定性，利用噴射混凝土和小尺寸墊板即可滿足要求。 錨桿需要大規(guī)模機(jī)械施工，土釘則相對(duì)規(guī)模較小。,錨桿僅在錨固端才與周?chē)馏w緊密結(jié)合，將荷載傳遞給穩(wěn)定土體；土釘則是在全長(zhǎng)范圍內(nèi)與土體接觸，其荷載傳遞是沿著整個(gè)土釘進(jìn)行的，且其受力是變化的，主動(dòng)區(qū)對(duì)土釘產(chǎn)生向外的拉拔力，抗力區(qū)產(chǎn)生反方向的抗拔力，拉力在滑裂面處最大，往兩端逐漸減小。,土釘與加筋土擋墻的比較,相同處 均處于無(wú)預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，只有當(dāng)土體產(chǎn)生位移后方可發(fā)揮作用。 受力機(jī)理都是由加筋體與土之間產(chǎn)生的界面摩阻力提供對(duì)土體的約束力。土體本身處于穩(wěn)定狀態(tài)，可支承其后的側(cè)向壓力，類(lèi)似于重力式擋土墻的作用。 面層都較薄，在支擋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定中不起主要作用。,不同處 施工順序不同。前者由下向上填土鋪設(shè)；而后者是由上至下開(kāi)挖土體。 應(yīng)用范圍不同。前者用于填方區(qū)，后者是一種原位加筋技術(shù)。 變形形式及設(shè)置不同。前者上部變形大，下部變形?。欢笳哒孟喾?。 前者摩擦力是直接產(chǎn)生于筋條和土層之間的；而后者通常包含使用灌漿技術(shù)，使筋體和其周?chē)馏w粘結(jié)起來(lái)，荷載通過(guò)漿體傳遞到土層。,土釘與加筋土施工順序比較,土釘與加筋土變形比較,土釘支護(hù)的應(yīng)用范圍,（1）作為土體開(kāi)挖的臨時(shí)支護(hù)，用于高層建筑、地下建筑等深基坑開(kāi)挖、土坡開(kāi)挖等。 （2）作為永久性擋土結(jié)構(gòu)，一般與施工開(kāi)挖時(shí)的臨時(shí)支護(hù)相結(jié)合，如隧道洞門(mén)的上端擋墻和洞口兩側(cè)擋墻，路塹路堤的土坡?lián)鯄?、橋臺(tái)擋墻等。 （3）現(xiàn)有擋土墻的修理加固和各類(lèi)臨時(shí)支護(hù)發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的搶險(xiǎn)加固。 （4）邊坡加固。,土釘支護(hù)的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 主動(dòng)制約支擋體系，充分利用了土體自身強(qiáng)度 材料用量和工程量少，施工速度快 施工設(shè)備輕便，操作方法簡(jiǎn)單 對(duì)場(chǎng)地土層的適應(yīng)性強(qiáng) 結(jié)構(gòu)輕巧、柔性大，有很好的延性 經(jīng)濟(jì)安全 ，控制變形性能良好,缺點(diǎn) 現(xiàn)場(chǎng)需有允許設(shè)置土釘?shù)牡叵驴臻g 在松散砂土、軟塑、流塑粘性土以及有豐富地下水源的情況下不能單獨(dú)使用土釘支護(hù)，必須與其他的土體加固支護(hù)方法相結(jié)合 如果作為永久性結(jié)構(gòu)，需要專門(mén)考慮銹蝕等耐久性問(wèn)題,第二章 復(fù)合土釘支護(hù)的概念和形式,所謂復(fù)合土釘支護(hù)即土釘支護(hù)與其他形式的加固手段相結(jié)合，以滿足不同地質(zhì)條件和工程要求的土釘支護(hù)方式。,對(duì)于地下水位較高，土層軟弱地層中應(yīng)用土釘支護(hù)所遇到的問(wèn)題可用增加防滲帷幕方法加以解決 。防滲帷幕形成封閉開(kāi)挖空間，基坑內(nèi)部降水不影響周邊地下水位，有利保護(hù)環(huán)境；防滲帷幕同時(shí)又是超前支護(hù)，對(duì)開(kāi)挖面土體位移起到限制作用，有利減少水平位移；防滲帷幕形成相對(duì)干燥的開(kāi)挖面，有利于提高噴射混凝土面層的施工質(zhì)量；防滲帷幕或超前支護(hù)插入基坑底部開(kāi)挖面一定深度，增加邊坡抗滑移能力，防止基坑底部隆起和管涌的產(chǎn)生。防滲帷幕可以采用水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁施作，也可在防滲帷幕中插入鋼管或型鋼。,防滲帷幕土釘支護(hù),當(dāng)?shù)貙铀绍浀叵滤缓艿突虻貙油杆院懿顣r(shí)，可不設(shè)防滲 帷幕，但可用微型樁組成超前支護(hù)。微型樁的作用可防止開(kāi)挖 過(guò)程中局部坍塌，也有利阻止基坑底部隆起。,土釘支護(hù)一般水平位移偏大，當(dāng)周邊環(huán)境對(duì)位移有較高要求時(shí)， 可根據(jù)需求將一、二排土釘按預(yù)應(yīng)力土層錨桿要求施工，并施加 預(yù)應(yīng)力，以減少水平位移量。對(duì)于按設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿的部位，應(yīng)施 作微型樁作為 超前支護(hù),當(dāng)基坑開(kāi)挖深度很深時(shí)，全部采用復(fù)合土釘支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)太大。這時(shí)， 往往淺層部分采用復(fù)合土釘支護(hù)，深層部分采用樁錨結(jié)構(gòu)。該形式 既提高了基坑支護(hù)的安全等級(jí)，又最大限度地節(jié)省造價(jià) 。,當(dāng)淺層地層土性較好，而下層地層為深厚的淤泥地層時(shí)，在淺部 土性較好的地層中采用土釘支護(hù)，而深層采用排樁支撐的形式。 該種組合形式充分利用上層地層較好的特點(diǎn)施作復(fù)合土釘支護(hù)， 節(jié)省了圍護(hù)樁的工程量，省掉一道支撐，使大部分土方在無(wú)支撐 覆蓋的情況下開(kāi)挖，提高挖土效率，有利于縮短工期。,第三章 復(fù)合型土釘支護(hù)受力變形性狀,土釘支護(hù)是隨開(kāi)挖隨支護(hù)、逐層開(kāi)挖、逐層支護(hù)，直到預(yù)定的開(kāi)挖深度，支護(hù)完成。下層土體的開(kāi)挖肯定引起上層土釘內(nèi)力和側(cè)向變形的增加，但上一層土體已不是原狀土體，而是由土釘、注漿體及土體組成的復(fù)合加筋土體，該加筋土體抵抗側(cè)向變形的能力要比原狀土體大得多，因此開(kāi)挖引起下層土體的側(cè)向位移并不能使上層土體產(chǎn)生同樣的位移。越下層土體承受上層土體的壓力越大，當(dāng)挖出側(cè)向土體時(shí)，產(chǎn)生的壓縮量、側(cè)向變形量越大。根據(jù)以上分析，土釘支護(hù)邊坡位移量應(yīng)是上面較小，而下面較大，呈現(xiàn)“鼓肚子”現(xiàn)象 。,土釘支護(hù)“鼓肚子”現(xiàn)象,土釘受力過(guò)程可分為三個(gè)階段 。（1）土釘打入并注漿，漿液凝固之前，起不到約束土體變形的作用，因此內(nèi)力為零。（2）土釘打入地層并注漿，且注漿體凝固，地層成為加筋復(fù)合體。如果進(jìn)一步開(kāi)挖下一層土體，下一層土體側(cè)向位移并影響到上層的加筋復(fù)合體，該加筋復(fù)合體在下層土體的牽動(dòng)下，產(chǎn)生繼續(xù)側(cè)向變形的趨勢(shì), 但拉力集中在土釘?shù)亩瞬?，且沿土釘長(zhǎng)度快速衰減。（3）隨著基坑繼續(xù)開(kāi)挖，深度增加，產(chǎn)生土體側(cè)向位移的范圍也在增加。加筋復(fù)合地層中的土釘拉力也逐步增加，且拉力的最大值也往后移動(dòng)，拉力峰值出現(xiàn)的位置隨土釘所處位置不同而不同。通常情況下，越靠上的土釘，其拉力峰值越靠后，越靠下的土釘其拉力峰值越靠前。將各排土釘拉力峰值聯(lián)系起來(lái)，即是該邊坡的潛在滑裂面。,可見(jiàn)土釘?shù)淖饔檬牵撼跏茧A段約束、限制面層進(jìn)一步產(chǎn)生側(cè)向位移；基坑開(kāi)挖到底以后，形成的“土釘組”聯(lián)系滑動(dòng)土體和穩(wěn)定土體，使其不在潛在滑裂面處分離，與樁錨結(jié)構(gòu)中錨桿的受力是完全不同的。錨桿是將支擋結(jié)構(gòu)（樁）所承受的水土壓力以拉力的形式，通過(guò)自由段傳遞到錨固段，錨固段以剪應(yīng)力的形式將拉力分布到穩(wěn)定土層中去。,土釘支護(hù)基坑邊坡變形破壞過(guò)程,第條裂縫是指土體與超前支護(hù)的水泥土攪拌樁等之間的裂縫，該裂縫是可以避免的。只要及時(shí)封堵，不使地表水滲入地下，引起土體強(qiáng)度惡化，通常情況下不會(huì)危及基坑安全。 第組地表裂縫的位置與 的滑移面與地表面的交線位置一致。該裂縫的出現(xiàn)表明：由于最危險(xiǎn)滑移區(qū)產(chǎn)生向下滑移趨勢(shì)，而土體的抗剪強(qiáng)度已接近充分發(fā)揮。由于土釘群的存在，土體強(qiáng)度的不足部分由土釘作用補(bǔ)充，所以該裂縫一般不會(huì)發(fā)展成危險(xiǎn)破壞面。該危險(xiǎn)滑移面應(yīng)該就是土釘拉力峰值的連線。,產(chǎn)生于土釘末端的地表裂縫。如果土釘支護(hù)設(shè)計(jì)有足夠安全度，土釘較長(zhǎng)，且施工中注漿飽滿，該裂縫不一定會(huì)出現(xiàn)。該裂縫的位置與土釘端部位置十分一致，表明：由土體、土釘及注漿體形成的加筋復(fù)合土體在自重應(yīng)力作用下產(chǎn)生整體向下、向外滑移的趨勢(shì)。 如果設(shè)計(jì)安全度偏低，土釘長(zhǎng)度不足，且施工中注漿質(zhì)量得不到保證，產(chǎn)生的裂縫于土釘末端部的裂縫進(jìn)一步加寬，且裂縫的兩側(cè)土體出現(xiàn)高差，同時(shí)基坑底部土體產(chǎn)生嶺狀隆起，表明：產(chǎn)生于土釘末端部的裂縫往深層發(fā)展，并于基坑底部的隆起連通，形成了貫通的滑移面。伴隨著超前支護(hù)樁體的彎折，土釘支護(hù)邊坡產(chǎn)生整體滑移，地表大幅度沉降（有時(shí)達(dá)12m），基坑底部隆起12m，在新的狀態(tài)下取得平衡。,土釘支護(hù)邊坡構(gòu)不成重力壩體的破壞模式,國(guó)內(nèi)外有一些研究者把土釘支護(hù)邊坡看成是由加筋土體組成的重力壩結(jié)構(gòu)認(rèn)為土釘支護(hù)的基坑邊坡，經(jīng)過(guò)土釘加固后形成了寬度為l（土釘長(zhǎng)度）、高度為h（土釘支護(hù)高或基坑深度）的類(lèi)似重力壩的結(jié)構(gòu)體。在壩后土壓力作用下，壩體有繞趾部轉(zhuǎn)動(dòng)的可能性，因此會(huì)發(fā)生0的地表裂縫。這樣的破壞模式有兩點(diǎn)必須滿足：被加固體必須接近為剛體； 重力壩的基面必須是十分堅(jiān)硬的基巖或比上部壩體顯著堅(jiān)硬的地層。實(shí)際上，要滿足以上兩條是做不到的。因此，在中國(guó)已施工的數(shù)千個(gè)土釘支護(hù)基坑中，從沒(méi)有發(fā)生類(lèi)似重力壩的破壞模式即發(fā)生繞趾部轉(zhuǎn)動(dòng)和沿基面滑移。,在分析土釘支護(hù)的破壞模式時(shí)，必須注意到開(kāi)挖引起的地層應(yīng)力的變化。當(dāng)開(kāi)挖至基坑底部以后，若發(fā)生上部位移大、下部位移小而發(fā)生繞趾部轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，趾部的應(yīng)力集中必須首先使趾部基底面產(chǎn)生塑性變形，由于趾部地層三維受力的解除而強(qiáng)度大幅度降低，所以趾部塑性變形區(qū)會(huì)很快的擴(kuò)展。其結(jié)果是壩體的底部和壩體的前部塑性變形區(qū)連成整片，必然是壩體下沉而坑底隆起，表現(xiàn)為整體滑移破壞。,重力壩整體滑移失穩(wěn),土釘支護(hù)整體滑移破壞,第四章 復(fù)合型土釘支護(hù)設(shè)計(jì),所需要收集的資料 （1）地質(zhì)勘查報(bào)告 （2）總圖及周邊環(huán)境 （3）地下結(jié)構(gòu)底板平面圖和基礎(chǔ)圖及樁位圖 （4）場(chǎng)地施工布置圖,土釘支護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,土釘支護(hù)適用于二、三級(jí)基坑圍護(hù)工程 。土釘支護(hù)施工過(guò)程，存在著一段非支護(hù)、自由變形期，土釘支護(hù)基坑的位移量有一半左右來(lái)自該自由變形階段。因此，土釘支護(hù)基坑的位移量很難滿足一級(jí)基坑的變形要求。復(fù)合型土釘支護(hù)可以滿足一級(jí)基坑的變形要求，即復(fù)合型土釘支護(hù)可以用于一級(jí)基坑支護(hù)工程。 用于基坑工程的土釘支護(hù)采用分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)，該極限狀態(tài)又可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。前者是承載力控制，后者是變形控制。,設(shè)計(jì)方法的選擇,建立在極限平衡狀態(tài)的土釘支護(hù)設(shè)計(jì)方法可分為“荷載法”和“滑動(dòng)面”法。計(jì)算出的水土壓力總和，如果采用相同的 強(qiáng)度假定，兩種方法應(yīng)該得出相同設(shè)計(jì)結(jié)果。,“土壓力”法（即“荷載法” ）,即假定水土壓力垂直作用于豎直臨空面上，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)部的加固構(gòu)件（如土釘），并驗(yàn)算其外部穩(wěn)定性。對(duì)于傳統(tǒng)的懸臂式結(jié)構(gòu)或重力式擋墻結(jié)構(gòu)多采用此方法，假定墻后土體的土壓力的分布形式作用于擋墻上。設(shè)計(jì)土壓力的大小、分布形式和作用位置根據(jù)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)典土壓力理論確定。土壓力法用于土釘支護(hù)設(shè)計(jì)卻不十分合適，因?yàn)橥玲斨ёo(hù)所安設(shè)的地層是復(fù)雜多變的，一般情況下為非均質(zhì)的，并且土體抗剪強(qiáng)度和土體與水泥漿的粘結(jié)力變化范圍很大。,作用于擋墻的土壓力分布,“滑動(dòng)面”法（即穩(wěn)定分析法）,滑動(dòng)面極限平衡設(shè)計(jì)方法考慮潛在破壞面以外土體在各種力作用下的極限平衡條件，以求取該滑動(dòng)土體的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定分析方法已廣泛地應(yīng)用于加固土坡的穩(wěn)定分析中，并且應(yīng)用實(shí)踐證明能夠得到與實(shí)際情況相一致的結(jié)果。用滑動(dòng)面極限平衡分析土釘支護(hù)邊坡的最大好處是：(1)該方法考慮了被加固邊坡的內(nèi)部、外部和混合形式的潛在滑移面，并評(píng)估了每一個(gè)滑移面的滑弧穩(wěn)定性；(2)這種方法不需要事先確定最大張力線（即土釘最大拉力的連線）；(3)這種方法對(duì)非均質(zhì)成層地層，不同形式的附加超載、不同形式幾何斷面有很好的適用性，比簡(jiǎn)化土壓力模式更方便、更準(zhǔn)確。用滑動(dòng)面法設(shè)計(jì)土釘支護(hù)的局限性表現(xiàn)為滿足平衡條件的各種土釘布置方式不能給出優(yōu)化的方案，更不能給出變形值?；瑒?dòng)面方法還須與其他合適的方法相結(jié)合，以完成一完整的設(shè)計(jì)。,復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計(jì)步驟,一、超前支護(hù)的形式、排數(shù)和插入深度 在高地下水位場(chǎng)區(qū)超前支護(hù)發(fā)揮防滲帷幕作用，形成基坑內(nèi)外隔絕，在坑內(nèi)部實(shí)施降水措施時(shí)，不影響坑外部地下水位，因降水引起坑外地下水位下降而影響周邊環(huán)境；超前支護(hù)又是超前加固，增加土體自立性和穩(wěn)定性；超前支護(hù)的坑底土體加固，減少或避免基坑底部的管涌和隆起，克服了土釘支護(hù)沒(méi)有插入深度的缺點(diǎn)。 根據(jù)基坑所處場(chǎng)地土質(zhì)及水文條件的不同，超前支護(hù)有時(shí)需要同時(shí)滿足以上需求，有時(shí)僅要求滿足以上一項(xiàng)或兩項(xiàng)。根據(jù)超前支護(hù)發(fā)揮作用的不同，發(fā)展了多種形式的超前支護(hù)。,多種形式的超前支護(hù)形式,1防滲止水超前支護(hù),(1)盡量使防滲帷幕插入滲透性較小的淤泥質(zhì)土1.0m以上。 (2)當(dāng)不能進(jìn)入隔水層時(shí)，應(yīng)按滲流理論分析產(chǎn)生動(dòng)水壓力的大小及產(chǎn)生涌土、流砂的可能性,抗管涌驗(yàn)算,2防止土體坍塌，坑底隆起的超前支護(hù),當(dāng)基坑開(kāi)挖面在地下水位以上或雖在地下水位以下但地層本身幾乎不透水，但土質(zhì)松散、強(qiáng)度低，在開(kāi)挖過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)邊坡的局部塌漏，會(huì)存在基坑底部隆起風(fēng)險(xiǎn)，或整體穩(wěn)定不能滿足要求，這時(shí)，開(kāi)挖前打入一定量的預(yù)制樁、微型樁（如樹(shù)根樁）、鋼管或木樁，對(duì)解決以上問(wèn)題是有效的。,3兼有防滲效果和土體加固作用的超前支護(hù),在水泥土攪拌樁中打入或插入微型樁或型鋼，水泥土樁形成防滲帷幕，微型樁或型鋼對(duì)水泥土樁起加固作用，以免彎折或剪斷，該類(lèi)超前支護(hù)形式適用于透水性較強(qiáng)，土體強(qiáng)度很低，但又開(kāi)挖較深（如挖深6.010.0m）的基坑工程。當(dāng)開(kāi)挖至下一層而還沒(méi)有施作土釘及噴射混凝土面層時(shí)，已暴露出來(lái)的水泥土樁發(fā)揮臨時(shí)支護(hù)作用，防止帷幕后的泥土被擠出。為此，要驗(yàn)算水泥土樁發(fā)生沖剪破壞和彎折破壞的可能性。,水泥土樁跟部強(qiáng)度驗(yàn)算,4超前支護(hù)與預(yù)應(yīng)力錨固復(fù)合型式,有些復(fù)合土釘支護(hù)或者有超前支護(hù)與土釘?shù)膹?fù)合形成的土釘支護(hù)；或者為預(yù)應(yīng)力錨桿與土釘?shù)膹?fù)合形式。其中一排、二排或多排采用預(yù)應(yīng)力錨桿。如果超前支護(hù)是剛性樁，則是樁錨結(jié)構(gòu)與土釘?shù)膹?fù)合型式。在該形式中，如果樁錨結(jié)構(gòu)為主，則土釘?shù)睦脙H是為減少樁、錨的工程量，降低造價(jià)；如果土釘支護(hù)為主，預(yù)應(yīng)力錨桿采用是為了施加預(yù)應(yīng)力以約束支護(hù)體系的變形。,二、土釘?shù)男问胶筒贾?1.土釘?shù)男问?常用土釘有兩種形式 ：當(dāng)?shù)貙訔l件可以鉆傾斜孔，并能短時(shí)間（如數(shù)小時(shí)）內(nèi)維持孔壁穩(wěn)定時(shí)首先應(yīng)選用鉆孔注漿的成釘方式 。該類(lèi)土釘與土體有較好的結(jié)合，因此有較高的抗拔能力。另一種形式土釘為鋼管打入式，該類(lèi)土釘施工方便，但注漿效果不確定，質(zhì)量較難控制。該類(lèi)土釘適用與淤泥、軟黏土或松散的粉細(xì)砂地層。,2.土釘?shù)牟贾梅绞?邊坡失穩(wěn)作為土釘支護(hù)的主要破壞模式，則應(yīng)上長(zhǎng)下短或統(tǒng)一長(zhǎng)度布置。土釘布置還應(yīng)顧及地層的分布不同，因此在統(tǒng)一長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上，發(fā)展出了中間較長(zhǎng)而上小端較短的布置方式。,3.土釘?shù)拈g距和長(zhǎng)度 土釘?shù)拈g距是指豎向排間距和水平向的土釘之間的間距。土釘?shù)拈g距是由加固地層的性狀決定的。土層的整體性越好，可采用越稀疏的土釘；土體完整性越差，必須采用較密的土釘，使之相互影響起到約束土體變形的作用。 土釘長(zhǎng)度是由滑移面的位置決定的?；泼娴奈恢糜秩Q于基坑開(kāi)挖深度和被加固邊坡土性的力學(xué)特性。因此土釘長(zhǎng)度主要決定因素為：基坑開(kāi)挖深度、土體的力學(xué)特性以及基坑邊坡的位移要求。,4.規(guī)范方法確定的土釘長(zhǎng)度 目前我國(guó)關(guān)于土釘支護(hù)的現(xiàn)行規(guī)范確定土釘長(zhǎng)度的方法是借鑒土層錨桿的方法，認(rèn)為土釘像土層錨桿那樣承受墻后的水土壓力，滑裂面以外的錨固段長(zhǎng)度范圍與地層的粘結(jié)力（或摩阻力）平衡土釘對(duì)應(yīng)面積所承受的水土壓力。據(jù)此土釘長(zhǎng)度為： 各字母表示的意義可參見(jiàn)書(shū)中相關(guān)內(nèi)容。,5.土釘?shù)膬A角 安設(shè)土釘?shù)姆较蛞运椒较蜃詈?，它與地層水平位移方向一致，能最大程度地發(fā)揮對(duì)土體變形的約束作用。但水平安設(shè)土釘是困難的，困難表現(xiàn)在水平成孔無(wú)法進(jìn)行土釘孔的注漿。 因此，土釘墻中的拉筋時(shí)常以一定的角度（ ）設(shè)置。,6.土釘支護(hù)面層設(shè)計(jì) 土釘支護(hù)的面層多為配以鋼筋網(wǎng)片的噴射混凝土組成。之所以采用噴射混凝土面層，是由于噴射混凝土能很好地適應(yīng)各種開(kāi)挖面的形狀, 與開(kāi)挖巖（土）有很好的粘結(jié)強(qiáng)度。噴射混凝土最大的優(yōu)點(diǎn)是早強(qiáng)，能盡快封閉開(kāi)挖面。噴射混凝土的凝固時(shí)間可以通過(guò)摻入一定量的早強(qiáng)劑進(jìn)行調(diào)整凝結(jié)時(shí)間。面層噴射混凝土的厚度一般為100200mm 。面層中的鋼筋網(wǎng)片是至關(guān)重要的構(gòu)造措施，多采用 直徑4、6.5、8mm的鋼筋雙向間距200x200mm焊接或綁扎而成 。面層中設(shè)有加強(qiáng)鋼筋，是采用較粗的鋼筋將土釘頭部聯(lián)系起來(lái)。,土釘墻典型設(shè)置形式,7.土釘頭部設(shè)計(jì) 土釘頭部指土釘與面層直接的聯(lián)接構(gòu)件。由于土釘無(wú)須施加預(yù)拉力，因此頭部構(gòu)造與土層錨桿頭部相比要簡(jiǎn)單一些。只要保證土釘支護(hù)服務(wù)期間土釘不與面層及面層中的網(wǎng)片不脫開(kāi)即可，其構(gòu)造會(huì)因?yàn)椴捎猛玲敳牧喜煌胁町悺?土釘 網(wǎng)片 聯(lián)系筋 井字架 噴射混凝土面層,自鉆式土釘 網(wǎng)片 聯(lián)系槽鋼 楔形槽鋼 螺帽,第五章 土釘支護(hù)穩(wěn)定性驗(yàn)算,土釘支護(hù)邊坡是人工加固邊坡。所謂土釘支護(hù)基坑邊坡的安全性是指人工加固邊坡的穩(wěn)定性及邊坡變形控制在工程環(huán)境要求的范圍之內(nèi)。土釘支護(hù)的特點(diǎn)是分層開(kāi)挖分層支護(hù)，因此土釘支護(hù)穩(wěn)定性包括開(kāi)挖和支護(hù)的每一步驟和最終工況均處于穩(wěn)定狀態(tài)，才能講土釘支護(hù)邊坡處于穩(wěn)定安全狀態(tài)。土釘穩(wěn)定性分析又需按工況進(jìn)行，如第i排土釘設(shè)置之前和設(shè)置之后都需進(jìn)行穩(wěn)定性分析。,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程的整體穩(wěn)定分析方法,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程的整體穩(wěn)定分析方法是基于滑移面假定為圓弧狀，并考慮土釘?shù)募庸套饔?。采用傳統(tǒng)的圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法，按下式進(jìn)行整體穩(wěn)定計(jì)算:,上式中第一項(xiàng) 為土體內(nèi)聚力產(chǎn)生的抗滑力；,第二項(xiàng) 為土體內(nèi)摩阻力產(chǎn)生的抗滑力；,第三項(xiàng) 為土釘處于滑裂面以外部分的抗拔力產(chǎn)生的抗滑力，其中前一項(xiàng)為土釘抗拔力的切線分力，后一項(xiàng)為土釘法向分力作用在滑裂面上，而使得滑裂面上產(chǎn)生的附加摩擦力；,為土體自重力和超載產(chǎn)生的下滑力。,簡(jiǎn)單條分法,國(guó)外常用的穩(wěn)定分析方法,1.德國(guó)stocker等提出的極限分析方法 該方法是stocker等于1979年提出，亦屬于極限平衡法。破壞滑裂面假定為雙直線并通過(guò)土坡的坡腳。土釘僅考慮受力工作。土的剪切強(qiáng)度用莫爾庫(kù)倫準(zhǔn)則確定，并假定在破壞滑移面上達(dá)到極限狀態(tài)，整體穩(wěn)定安全系數(shù)定義為所提供的拉力rl，與保持極限平衡所需的土釘拉力rm之比，即fs=rl/rm,且建議fs在1.52.0之間。,stocker法計(jì)算示意圖,2.法國(guó)schlosser提出的極限分析方法,該方法有schlosser于1983年提出，屬于極限平衡方法。該方法仍然假定體系的各部位安全系數(shù)相等，采用條分法求解，滑移面的形狀可以任意。這是假定土釘達(dá)到極限狀態(tài)，但它不僅考慮土釘?shù)氖芾?，同時(shí)考慮土釘?shù)氖芗?、受彎以及土釘與其周?chē)恋臄D壓作用。,schlosser法計(jì)算示意圖,法國(guó)方法的基本思路是，首先根據(jù)土釘本身的強(qiáng)度及抗拔出強(qiáng)度，確定土釘滑移時(shí)土體所能施加的最大作用力；然后，將該作用力用于條分法，考慮滑移土體的極限平衡求出土體抗剪切破壞的安全系數(shù)，并要求所求出的安全系數(shù)不小于1.5。,3.其余常見(jiàn)的分析方法美國(guó)加州大學(xué)daris分校沈智剛提出的極限分析方法、美國(guó)交通部聯(lián)邦公路總局推薦的方法等。,復(fù)合型土釘支護(hù)的穩(wěn)定分析,目前穩(wěn)定分析方法存在的問(wèn)題 整體穩(wěn)定性分析方法應(yīng)用于復(fù)合型土釘支護(hù)穩(wěn)定分析時(shí)存在著一些問(wèn)題。,1.無(wú)法考慮作為復(fù)合土釘支護(hù)的超前支護(hù)的作用,復(fù)合型土釘支護(hù)的超前支護(hù)不僅約束了土體即時(shí)變形而減小了邊坡的位移值，而在整體穩(wěn)定中發(fā)揮比較顯著作用。在收集和分析了大量復(fù)合土釘支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與施工資料，特別是發(fā)生整體滑移工程事故后，我們認(rèn)為“超前支護(hù)水泥土樁為抗剪能力被加固而提高的土體”。根據(jù)這樣的認(rèn)識(shí)，提出了復(fù)合型土釘支護(hù)的分析方法。即在復(fù)合型土釘支護(hù)穩(wěn)定性分析考慮超前支護(hù)（水泥土樁）的抗滑作用。,整體穩(wěn)定系數(shù),k通常取1.251.30，當(dāng)k1.4時(shí)將有效地控制位移量。,2.圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法自身的不足,如果按圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法搜索最危險(xiǎn)滑裂面，當(dāng)圓心在特定的區(qū)域時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象 。,按圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法，a滑裂面是一種“可能”的圓弧面。但是，在基坑底部形成a滑裂面是不太可能的。按照經(jīng)典的土壓力理論，被動(dòng)區(qū)的破壞面基本上在與最大主應(yīng)力夾角 的地方。因此在摩擦角較?。ㄒ话阈∮?）的軟土地區(qū)，坑底的滑裂面不會(huì)擴(kuò)展到如此之遠(yuǎn)的地方。從能量耗散的觀點(diǎn)來(lái)看，b圓弧所耗散的能量比a圓弧小得多，因此b圓弧會(huì)“搶先”在a圓弧之前出現(xiàn)。這一點(diǎn)，可由工程實(shí)際中，基坑墻趾前23m左右隆起，可推測(cè)滑裂面在基坑底部的露頭就在附近，從而排除了出現(xiàn)a圓弧的可能性。,3.圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法與工程實(shí)踐的矛盾,根據(jù)上海地區(qū)多個(gè)土層中工程實(shí)例的計(jì)算結(jié)果，整體穩(wěn)定系數(shù)一般都有1.72.0（視土層情況和土釘布置而定），已經(jīng)大于復(fù)合土釘支護(hù)整體穩(wěn)定性的建議值1.41.5，應(yīng)該說(shuō)是很“安全”的。但是，實(shí)際上在很多工程中土釘墻邊坡上出現(xiàn)了裂縫，而且裂縫沒(méi)有出現(xiàn)在按傳統(tǒng)方法搜索到的“最危險(xiǎn)滑裂面”上，而是基本上出現(xiàn)在rankine主動(dòng)滑裂面的位置上。,實(shí)際工程中裂縫出現(xiàn)的位置,對(duì)圓弧滑動(dòng)法初步改進(jìn)的嘗試,針對(duì)出現(xiàn)的不合理的滑裂面嘗試提出改進(jìn)方法作出如下假設(shè)： （1）坑底（被動(dòng)區(qū)）的滑裂面也是一個(gè)圓弧，但是和滑動(dòng)區(qū)的圓弧不是同一個(gè)圓心； （2）坑底圓弧的直徑小于滑動(dòng)區(qū)圓弧的直徑； （3）坑底圓弧和滑動(dòng)區(qū)圓弧光滑相接，不存在“角點(diǎn)”。,圓弧0和圓弧1在坑底b點(diǎn)處相切，在坑底處用圓弧1取代了圓弧0。由于兩圓相切，且r1r0，故可知圓弧1的圓心在ab上滑動(dòng)，且以a、b兩點(diǎn)為界點(diǎn)。,針對(duì)具體的工程實(shí)例，得到如下結(jié)論： (1)計(jì)算所得的穩(wěn)定系數(shù)隨著半徑比例（ratio of r1 to ro）的增大而增大； (2)不同開(kāi)挖深度對(duì)應(yīng)的曲線形狀基本相似。在半徑比例（ratio of r1 to ro）比較大時(shí)曲線比較平緩，比例比較小時(shí)曲線比較陡； (3)當(dāng)半徑比例（ratio of r1 to ro）較小時(shí)，計(jì)算所得的最小穩(wěn)定系數(shù)可能小于1.0； (4)計(jì)算所得的最小穩(wěn)定系數(shù)對(duì)半徑比例是比較敏感的； (5) 隨著半徑比例增加，圓弧總體上趨于平緩；,前面敘述過(guò)復(fù)合土釘支護(hù)地表裂縫產(chǎn)生的三個(gè)階段，根據(jù)地表裂縫的發(fā)展模式，結(jié)合圓弧搜索法，可較好的計(jì)算整體穩(wěn)定性系數(shù)。,（1）根據(jù)第二階段的裂縫搜索“起初最危險(xiǎn)”滑裂面 利用地表裂縫的位置，可確定主動(dòng)區(qū)滑裂面位置。 根據(jù)計(jì)算實(shí)例得出的結(jié)論，初步可確定ro/r10.20.3的范圍內(nèi)時(shí)，滑裂面的位置與第二階段的滑裂面比較吻合。,改進(jìn)方法的計(jì)算模型,（2）根據(jù)第三階段的裂縫搜索“最終最危險(xiǎn)”滑裂面 a.基本上出現(xiàn)在上排土釘?shù)哪┒耍ㄈ绻蟽膳磐玲旈L(zhǎng)度相差較大，取兩者的平均值），滑裂面已經(jīng)不可能由土釘往后“移動(dòng)”； b.滑動(dòng)區(qū)的滑裂面基本上是一個(gè)圓弧，且半徑比較大，滑裂面比較平緩； c.坑底的土體已經(jīng)被抬起，基本上已經(jīng)完全破壞。以上幾點(diǎn)，可以通過(guò)限制圓心的搜索區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照上海地區(qū)的工程經(jīng)驗(yàn)，可以近似地把搜索區(qū)域限制在 的上方。,搜索第三裂縫發(fā)展階段滑裂面和穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算模型,強(qiáng)度析減法確定的復(fù)合土釘支護(hù)整體穩(wěn)定系數(shù)簡(jiǎn)介,對(duì)于邊坡，穩(wěn)定系數(shù)f可定義為土體的實(shí)際強(qiáng)度與土體抵抗破壞所發(fā)揮出的最小強(qiáng)度的比值。土體真實(shí)強(qiáng)度除以穩(wěn)定系數(shù)f后，邊坡就達(dá)到了破壞的邊緣。因此，強(qiáng)度折減法可以定義為：在外荷載保持不變的情況下，邊坡內(nèi)土體所發(fā)揮的最大抗剪強(qiáng)度與外荷載在邊坡內(nèi)所產(chǎn)生的實(shí)際剪應(yīng)力之比。這里定義的穩(wěn)定系數(shù)，即強(qiáng)度折減系數(shù)，與極限平衡分析中所定義的土坡穩(wěn)定系數(shù)在本質(zhì)上是一致的。,所謂強(qiáng)度折減法就是將土體的強(qiáng)度指標(biāo)c、，用一個(gè)折減系數(shù)fs進(jìn)行折減，然后用折減后的虛擬抗剪強(qiáng)度指標(biāo)cf標(biāo)和f取代原來(lái)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、，即 cf =c/fs f=tan-1(tan)/ fs) f= cf+tanf 折減系數(shù)fs的初始值取得足夠小，以保證開(kāi)始時(shí)是一個(gè)近乎彈性的問(wèn)題。然后不斷增加fs的值，折減后的強(qiáng)度指標(biāo)逐步減小，直到某一個(gè)折減強(qiáng)度下整個(gè)土坡發(fā)生失穩(wěn)，那么在發(fā)生整體失穩(wěn)之前的那個(gè)折減系數(shù)值，即土體的實(shí)際強(qiáng)度指標(biāo)與發(fā)生虛擬破壞的折減強(qiáng)度指標(biāo)的比值，也即為這個(gè)土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。,第六章 按抗拔力計(jì)算土釘,土釘支護(hù)或復(fù)合型土釘支護(hù)作用于噴射混凝土面層的土壓力不是全部土壓力，僅是土壓力釋放以后的殘余值。該殘余土壓力體現(xiàn)為土釘對(duì)開(kāi)挖面位移的約束作用。殘余土壓力的大小是多個(gè)因素決定的： （1）地層特性。通常情況下土層越松軟殘余土壓力越大； （2）開(kāi)挖面暴露時(shí)間。暴露時(shí)間越長(zhǎng)殘余土壓力越小，但產(chǎn)生局部塌陷或整體滑移的風(fēng)險(xiǎn)越大； （3）超前支護(hù)的剛度。超前支護(hù)剛度越大所承受的殘余土壓力越大，但對(duì)位移的約束作用越明顯； （4）開(kāi)挖面的坡度。 土釘支護(hù)、復(fù)合土釘支護(hù)的面層只承受土壓力釋放后的殘余土壓力，殘余土壓力又是無(wú)法準(zhǔn)確分析，因此取經(jīng)典土壓力并根據(jù)地層和坡度進(jìn)行折減是解決工程應(yīng)用的方法之一。,圖中，由土體自重引起的土壓力峰值。 對(duì)于 的砂土和粉土： 對(duì)于 的一般黏性土： 同時(shí)對(duì)于黏性土取值不應(yīng)小于0.2rh。,但對(duì)有一定自立性、地下水較低的地層，人們往往采用放坡開(kāi)挖再以土釘加固的方案，如我國(guó)北方及內(nèi)陸地區(qū)的基坑做法。該類(lèi)放坡開(kāi)挖再打設(shè)土釘?shù)淖龇?，土釘受力取決于放坡的平緩程度，放坡越平緩?fù)玲斒芰υ叫?，?dāng)坡角即水平面與放坡線之間的夾角小于或等于休止角時(shí)，土坡自身即可穩(wěn)定，不必再進(jìn)行土釘加固。當(dāng)大于休止角時(shí)，土釘加固維持邊坡穩(wěn)定。土釘受力隨坡角的大小而變化。土釘所受荷載即前面修正的土壓力，再乘以與坡角有關(guān)的折減系數(shù)。,折減系數(shù),單根土釘所承受的土壓力為,土釘抗拔力的決定因素 用密實(shí)注漿法錨固于地層中的土釘其抗拔能力取決于： （1）土釘材料自身強(qiáng)度； （2）土釘與水泥漿體的粘結(jié)力； （3）水泥漿體與地層之間的粘結(jié)力。 土釘?shù)脑O(shè)計(jì)抗拔力應(yīng)取以上三者的最小者。,1.土釘自身的抗拉強(qiáng)度,鋼筋作為土釘元件時(shí),鋼筋作為土釘元件時(shí),3.水泥注漿體與地層之間的粘結(jié)強(qiáng)度的確定 （1）考慮地質(zhì)勘察報(bào)告提供的鉆孔灌注樁的側(cè)壁摩阻力值。 （2）采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 （3）查閱相關(guān)規(guī)范、規(guī)程提供的經(jīng)驗(yàn)值。 （4）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)確定土釘注漿體與地層之間的摩阻力強(qiáng)度 。,土釘?shù)臉O限承載力設(shè)計(jì),土釘極限承載力設(shè)計(jì)就是使每一根土釘?shù)臉O限抗拔力大于它所應(yīng)分擔(dān)的外荷載并滿足一定安全度要求，即滿足下式要求 ：,提高土釘抗拔力的技術(shù)措施為： （1）增加土釘長(zhǎng)度，特別是增加破裂面以外部分土釘長(zhǎng)度，可有效地提高土釘抗拔力。 （2）增大注漿體的直徑，當(dāng)采用鉆孔土釘時(shí)增大鉆孔直徑，一般鉆孔直徑取80mm，最大可增大到110150mm。 當(dāng)采用擊入式鋼管作為土釘時(shí)，加大注漿體直徑的方法可通過(guò)增加注漿量和注漿壓力實(shí)現(xiàn)。 （3）提高注漿體為土體之間的摩阻力。采用二次壓力注漿可使該摩阻力提高1.31.5倍。 條件允許時(shí)，可改變土釘?shù)膬A角，以使土釘埋置于強(qiáng)度較好的地層中。,第七章 土釘及復(fù)合土釘支護(hù)的位移,復(fù)合土釘支護(hù)的變形主要發(fā)生在開(kāi)挖過(guò)程中的無(wú)支護(hù)時(shí)間，由原位應(yīng)力釋放所引起。對(duì)于完整性較好的土體，基坑下層土體的變形會(huì)對(duì)上層已經(jīng)穩(wěn)定土體和下一層開(kāi)挖區(qū)被動(dòng)土體有“牽連”位移的作用。基坑周邊超載也可引起較大的變形。原位土體在土釘加固后，會(huì)產(chǎn)生一些流變變形（在軟土地區(qū)尤為明顯），且會(huì)持續(xù)37 d后方達(dá)到穩(wěn)定位移。在土釘注漿體已經(jīng)和周?chē)馏w緊密結(jié)合、共同作用的情況下，這部分變形相對(duì)于前述變形較小。同時(shí)，在較大注漿壓力、持續(xù)注漿壓力較長(zhǎng)情況下，土釘支護(hù)開(kāi)挖面也會(huì)向前平移。注漿壓力的影響為不確定因素，施工中應(yīng)盡量避免，文中方法暫不考慮其影響。,復(fù)合土釘支護(hù)的變形，隨著層層往下開(kāi)挖而逐漸增加。開(kāi)挖至第一排土釘標(biāo)高時(shí)，基坑臨空面發(fā)生最大水平位移為；至第二排土釘標(biāo)高時(shí)，最大水平位移為；依此類(lèi)推，至最后排土釘，最大位移累計(jì)為。,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,復(fù)合土釘支護(hù)變形的發(fā)展過(guò)程,土釘支護(hù)位移產(chǎn)生機(jī)理,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,復(fù)合土釘支護(hù)變形的發(fā)展過(guò)程,現(xiàn)假定 “釋放力”為原位應(yīng)力（一般是靜止土壓力）的函數(shù),（式1）,為開(kāi)挖層的“釋放力”調(diào)用系數(shù)，與土體的泊松比、應(yīng)力歷史、結(jié)構(gòu)性等有關(guān)，可結(jié)合當(dāng)?shù)赜袑?shí)測(cè)數(shù)據(jù)的工程試算或者反演分析得出。如無(wú)工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于比較松軟的地層可取0.84。,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面處位移的估算 “變形模量” 的假定,“m”法計(jì)算變形模量,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面處位移的估算 “釋放力”引起的變形區(qū)域,卸載影響區(qū)域的計(jì)算模型,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面處位移的估算 （1）“釋放力”被土體兩側(cè)呈線性分布的摩擦力（土體調(diào)用的強(qiáng)度）所平衡； （2）開(kāi)挖面處，土體達(dá)到極限狀態(tài)，且遵守摩爾庫(kù)侖強(qiáng)度準(zhǔn)則。,（式2）,（式3）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面處位移的估算 回彈區(qū)影響寬度，由式2、3可得：,（式4）,“釋放力”在開(kāi)挖面上引起“釋放區(qū)域”的平均應(yīng)變,（式5）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面處位移的估算 故開(kāi)挖面法向的位移為,（式6）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面以上“牽連”位移的估算 （1）當(dāng)前開(kāi)挖面的“釋放力”對(duì)上部土釘加固體的“牽連力” 按照上部土體與土釘?shù)膹椈上禂?shù)的比例關(guān)系分配； （2）“牽連力”作用在上層開(kāi)挖面處而非上、下層土體的剪切面上； （3）上層土體的變形計(jì)算區(qū)域?yàn)樯蠈铀蓜?dòng)部分的土體范圍。,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面以上“牽連”位移的估算,計(jì)算“牽連力”分配的模型,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面以上“牽連”位移的估算 上部土體分配到的“牽連力”由下式計(jì)算：,（式7）,“牽連力”為“釋放力”的函數(shù)，故“牽連力”可用下式計(jì)算，,（式8）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面以上“牽連”位移的估算 土體彈簧系數(shù)可用下式計(jì)算：,土釘?shù)膹椈上禂?shù)可用如下公式計(jì)算：,（式9）,（式10）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,開(kāi)挖面以上“牽連”位移的估算 開(kāi)挖面以上的牽連位移可用下式計(jì)算,（式11）,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,由開(kāi)挖面位移引起的開(kāi)挖面以下“牽連”位移 （1）開(kāi)挖面的“釋放力”引起的坑底以下土體的“牽連力”按照主動(dòng)區(qū)土體與被動(dòng)區(qū)土體彈簧系數(shù)的比例分配； （2）“牽連力”作用在上層開(kāi)挖面處而非上、下層土體的剪切面上； （3）變形計(jì)算區(qū)域?yàn)殚_(kāi)挖處土體松動(dòng)范圍。,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,由開(kāi)挖面位移引起的開(kāi)挖面以下“牽連”位移,計(jì)算下層土體“牽連力”分配的模型,復(fù)合土釘支護(hù)的變形,由開(kāi)挖面位移引起的開(kāi)挖面以下“牽連”位移 主動(dòng)區(qū)彈簧系數(shù)（與卸載模量相關(guān)）和被動(dòng)區(qū)彈簧系數(shù)（與壓縮