复合土钉支护体系稳定可靠性分析.pdfVIP

低 温 建 筑 技 术 2016年第 1期 (总第 21】期) DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2016．01．034 复合土钉支护体系稳定可靠性分析 赵延林 ， 高红梅 ， 肖凯峰 ， 杨 悦 (1．黑龙江科技大学建筑工程学院， 哈尔滨 150022；2．黑龙ET商学院建筑与测绘土程系。 哈尔滨 150000) 【摘 要】基于Fellenius法，建立了复合土钉支护体系整体稳定性分析的力学计算模型，推导了失效函数中 各参数的计算方法及其偏导数；然后应用几何参数控制法建立了基坑边坡整体稳定性破坏时最危险破坏面的计 算模型，并利用网格法实现了最危险破坏面的优化计算；最后利用设计验算点法计算了复合土钉支护体系整体稳 定的可靠性指标 ，分析表明：土体的黏聚力、内摩擦角及土钉注浆体与土体间粘结强度的变异性对基坑边坡整体 稳定性有较大的影响。 【关键词】 复合土钉；基坑；整体稳定；可靠性 【中图分类号】 TU472 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001～6864(2016)0l一0o94—03 目前 ，关于复合土钉支护体系可靠性分析问题所 式中，为最危险破坏面圆弧半径， 为单个土 做的研究工作还非常少 ，文献 [1]在假设破坏面为折 条的自重 ，Qi为作用在单个土条上的超载， 为土条 线型的基础上分析了预应力锚杆复合土钉支护基坑 在破坏面中点处法线与竖直方向的夹角，c、 i为土 的内部稳定可靠性，文献 [2]应用蒙特卡洛法计算 了 条在破坏面处土层的黏聚力与内摩擦角，Z为土条在 预应力锚杆复合土钉支护基坑的内部稳定可靠性指 破坏面上的长度 ，0、0 为土钉和锚杆轴线与破坏面 标 ，文献[3]应用扰动力法建立了预应力锚杆复合土 法线方向的夹角，s 、．s为土钉和锚杆的水平间距 ， 钉支护基坑的内部稳定可靠性指标的计算方法 ，文献 D 、D 为土钉和锚杆注浆体截面直径 ，z为土钉在破 [4]应用设计验算点法建立了一种复合土钉支护基坑 坏面以外稳定土体中的长度，z为锚杆在破坏面以外 整体稳定可靠性计算方法。 本文在文献[3]、[4]基础上，基于 Fellenius法 ，建 稳定土体中的锚固段长度 ，r；为土钉和锚杆注浆体与 立复合土钉支护体系整体稳定性分析失效函数力学 土体间的黏结强度。 计算模型，利用几何参数控制法与网格法实现最危险 A 破坏面的优化计算，最后应用设计验算点法建立一种 复合土钉支护体系整体稳定可靠性指标的计算方法。 1 基坑整体稳定性分析失效函数 1．1 失效函数的建立 基于Fellenius条分法 ，忽略相邻土条间的相互作 用力，复合土钉支护体系整体稳定性分析的计算简图 如图1所示 ，由此建立其整体稳定性分析的失效函 数为： 图1 基坑边坡稳定性分析简图 Z = R(FRl+FH2+FR3一Fs) 1．2 失效函数中参数的计算 = ∑( +Qi)sin61 以基坑边坡坡脚0为坐标原点 ，建立如图2所示 FR1=∑cil+∑( +Qi)cos$ta“ 直角坐标 系。设破坏 面 圆弧 的圆心 A 坐标 为