2020年巖土工程師答疑:基坑支護結(jié)構(gòu)的主要驗算內(nèi)容?

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問題：

基坑支護結(jié)構(gòu)的主要驗算內(nèi)容?

答疑：

支護結(jié)構(gòu)的破壞或失效有多種形式，任何一種控制條件不能滿足都有可能造成支護結(jié)構(gòu)的整體破壞或支護功能的喪失。支護結(jié)構(gòu)方案制定時應(yīng)全面考慮這些破壞因素，施工過程也要觀察和監(jiān)測各種不同的破壞跡象，一旦發(fā)現(xiàn)問題后及時采取有效措施，避免在某一個環(huán)節(jié)上處理不當(dāng)而造成通盤失敗。這些破壞和失效形式歸納起來主要包括：

(1)支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力破壞

根據(jù)支護結(jié)構(gòu)形式的不同，其構(gòu)件承載能力包括：

1)護坡樁或地下連續(xù)墻的受彎、受剪承載能力：

2)支撐和支撐立柱的承載能力;

3)錨桿或土釘?shù)暮及纬休d力;

4)腰梁或受力冠梁的受彎、受剪承載力;

5)結(jié)構(gòu)各連接件的受壓、受剪承載力等。

在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工時，這些構(gòu)件應(yīng)嚴格滿足有關(guān)的設(shè)計規(guī)范和施工質(zhì)景要求。

(2)支護結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)破壞和土的隆起破壞

根據(jù)不同的支護型式特點，其整體失穩(wěn)的破壞形式為：

1)當(dāng)樁墻—錨桿結(jié)構(gòu)滑動面向外延伸發(fā)展時，使其滑動面以外的錨桿錨固長度減小，或最危險滑動面出現(xiàn)在錨桿以外，造成滑動面以內(nèi)土體和支護結(jié)構(gòu)一起滑移失穩(wěn);

2)對于各種支護結(jié)構(gòu)，由于支護結(jié)構(gòu)下面土的承載力不夠，產(chǎn)生沿支護結(jié)構(gòu)底面的滑動面，土體向幕坑內(nèi)滑動，基坑外土體下沉，基底隆起;

3)重力式結(jié)構(gòu)自身的抗傾覆或抗滑移能力不夠，使重力式結(jié)構(gòu)傾覆或向基坑內(nèi)水平滑移;

4)土釘墻的滑弧穩(wěn)定能力不足，土釘拔出，產(chǎn)生邊坡整體滑動;或滑動面發(fā)展到土釘以外，使上釘和土體一起滑移。

【例題6】在下列各種基坑支護結(jié)構(gòu)的破壞類型中，屬于整體失穩(wěn)的破壞形式為( )。

A、 當(dāng)樁墻—錨桿結(jié)構(gòu)的最危險滑動面出現(xiàn)在錨桿以外形成的支護結(jié)構(gòu)破壞;

B、由于支護結(jié)構(gòu)下土的承載力不夠，引起土體向幕坑內(nèi)滑動，基坑外土體下沉，基底隆起;

C、重力式結(jié)構(gòu)傾覆或向基坑內(nèi)水平滑移;

D、支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力破壞;

答案：A、B、C

(3)支護結(jié)構(gòu)位移和地面沉降過大

基坑周邊地面的過大沉降，特別是不均勻沉降會導(dǎo)致沉降影響范圍內(nèi)建筑物和道路的下沉、結(jié)構(gòu)開裂、門窗變形，也會導(dǎo)致剛性地下管線接頭處的斷裂或損壞，嚴重時可使這些建筑物、地下管線失去使用功能而報廢，而基坑周邊地面一般為不均勻沉降。影響基坑周邊地面沉降的因素主要有以下幾點：

1)由于支護結(jié)構(gòu)水平位移連帶著基坑周邊土體的水平變形和垂直變形;

2)在地下水位高于基坑面的場地上，由于施工降水或基坑開挖引起的地下水位下降，降水影響范圍土的有效應(yīng)力增加，使土層產(chǎn)生固結(jié)變形而引起地面下沉;

3)由于支護結(jié)構(gòu)施工對土的擾動變形，如地下連續(xù)墻或護坡樁成糟成孔時的流砂、涌泥、塌孔，錨桿或土釘成孔時孔的壓縮、塌孔等。特別是在砂土、軟土和有地下水滲流時較為嚴重。

(4)地下水作用下土的滲透破壞

地下水位高于基坑面或地層中有承壓含水層的場地上，當(dāng)有水的滲流時，應(yīng)防止坑底和側(cè)壁土的滲流破壞。土的滲流破壞的形式主要有流土、管涌破壞，以及基底下有承壓含水層的地層條件下使較薄的上層隔水土層被頂破而產(chǎn)生的突涌破壞。是否會產(chǎn)生滲透破壞及發(fā)生哪種形式的破壞取決于土類、土的顆粒級配、密實度及滲流的水力坡度等因素，應(yīng)分別按照流土、管涌和突涌的臨界條件和計算方法進行驗算?；咏邓蚧觽?cè)壁采用截水帷幕后，能防止側(cè)壁的滲透破壞，增加地下水的滲透路徑長度和減小基底的滲流水力坡度，從而減小滲透破壞發(fā)生的可能性?；酉虏捎眯龂姌?、攪拌樁等方法進行封底加固，能防止基底突涌。

【例題7】土的滲流破壞的形式主要有( )。

A、滲流;

B、流土;

C、管涌;

D、突涌;

答案：B、C、D

【例題8】關(guān)于在基坑側(cè)壁采用截水帷幕，下列說法正確的是( )。

A、隔斷水的通道，水不能向坑內(nèi)滲透;

B、增加地下水的滲透路徑長度和減小基底的滲流水力坡度，以減小滲透破壞發(fā)生的可能性;C、可有效的防止突涌的發(fā)生;

D、只能作為截水使用，不能起到擋土墻的作用;

答案：B

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