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支护结构可能会发生哪些形式的破坏?

677 2021-12-01 10:22:19

支护结构可分为两类,即重力式支护结构和非重力式支护结构。深层水泥土搅拌桩挡墙和旋喷桩帷幕墙属于重力式支护结构;其他如钢板桩、钻孔灌注桩、H型钢支柱加横挡板和地下连续墙挡墙等都属于非重力式支护结构。

非重力式支护结构挡墙的破坏包括强度破坏和稳定性破坏。强度破坏包括(图41a、6、c);(1)拉锚破坏或支撑压曲

引起的原因可能是;水土压力过大,水土压力计算有误;或者是地面荷载引起的附加荷载增加过多,使得支护结构设计的抵抗能力不足,引起拉杆断裂,或锚固部分失效、腰梁

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(围檩)破坏,或支内撑断面过小而受压失稳。为此需计算拉锚承受的拉力或支撑荷载,正确选择其截面或锚固体;施工时控制地面附加荷载。

(2)底部走动

支护墙的底部由于入土深度不足,或在挖土时出现超控现象时,可能引起这种形式的破坏。为此设计时需正确计算支护结构的入土深度;施工时严禁超挖,并要防止雨水冲刷坑底,造成水土流失。

(3)支护墙的平面变形过大或弯曲破坏

引起的原因可能是∶墙后土压力估算不准、地面附加荷载增大、超挖、支撑安装不及时以及支护墙的截面选择过小。为此,设计时要正确计算支护墙承受的最大弯矩值,以此验算其截面;施工时,挖土工况应与设计工况一致,减小时空效应的影响,遵循"先撑后挖、分层开挖、严禁超挖"的原则。

非重力式支护结构的稳定性破坏包括(图42a、6、c)

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(1)土体整体滑动失稳

如拉锚的长度不够,锚固段在滑动面以内,软粘土发生圆弧滑动,引起支护结构的整体失稳。为此需验算是否可能产生这种整体失稳。

(2)挡墙倾覆

引起的原因可能是∶挡墙入土深度不够,或上部土压力过大等。

(3)坑底隆起

坑底隆起是地基土卸荷从而改变了坑底原始应力状态的反应。当坑深不大时,坑底为弹性隆起,基本上不会引起坑外土体向坑内的移动;但当坑深较大时,坑内外的高差所形成的加载和地面各种超载的作用就会使围护墙外侧土体向坑内移动,引起坑底的塑性变形,并引起基坑周围地面沉降。因此,对挖深大的深基坑需进行这方面的验算,必要时需对坑底土进行加固处理。施工时要注意挖至坑底后要尽快浇筑垫层和底板;挖土期间还应保证并点降水的正常进行。

(4)管涌

在砂性土地区,当坑深较大、地下水位较高时,挖土后在水头差产生的动水压力下,地下水会绕过挡墙连同砂土一同涌入基坑,这种现象称为"管涌"。管涌会减小墙前被动区土压 力,影响基坑的稳定,并使基坑周围地面产生沉降。

重力式支护结构的破坏亦包括强度破坏和稳定性破坏两方面。其强度破坏只有水泥土抗剪强度不足,产生剪切破坏,为此需验算最大剪应力处的墙身应力。其稳定性破坏包括∶

(1)倾覆

水泥土挡墙如截面、重量不够大,在墙后推力作用下,会绕某一点产生整体倾覆失稳,为此,设计时需进行抗倾覆计算。

(2)滑移

水泥土挡墙与土体间产生的抗滑力不足抵抗墙后的推力时,挡墙产生向坑内的整体滑动,使挡墙失效。为此,设计时需进行抗滑移稳定性验算。为了提高挡墙的抗滑移稳定性,可将组成挡墙的桩的入土深度设计成有深有浅,即"长短结合"或"齿形"底部。

此外,非重力式支护结构的稳定性破坏还有土体整体滑动失稳、坑底隆起和管涌,其破坏情况与验算方法与非重力式支护结构相似。