【摘要】：以電力電纜隧道基坑為代表的狹窄、長條型基坑,由于開挖寬度小于深度,基坑內(nèi)外側(cè)土層不符合半無限體的假設(shè),其坑底抗隆起穩(wěn)定破壞模式就與常規(guī)建筑基坑不同,采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50007和建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 120推薦的算法會產(chǎn)生較大誤差。文章以強(qiáng)度折減法為分析工具,研究采用支擋結(jié)構(gòu)圍護(hù)的狹長基坑坑底穩(wěn)定破壞模式,分析結(jié)果顯示狹長基坑不再以圓弧滑動形式破壞,而是形成了以基坑外兩側(cè)圓弧主動區(qū)、坑內(nèi)整體被動區(qū)的新型破壞模式;同時,針對廈門電力進(jìn)島第二通道工程的典型基坑斷面,進(jìn)一步分析基坑抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)與支擋結(jié)構(gòu)插入深度的關(guān)系,為工程建設(shè)提供依據(jù)。
【圖文】：

ㄗ胖Щそ峁溝牟迦肷疃齲噘齠üこ掏蹲剩囡詮?程實(shí)踐中，也常常因?yàn)榉�(wěn)定不滿足要求而出現(xiàn)基坑工程坍塌事故［3］，給國家和社會帶來重大損失�；又ёo(hù)的穩(wěn)定計(jì)算包括了支護(hù)結(jié)構(gòu)的傾覆穩(wěn)定、基坑底部土體隆起整體穩(wěn)定、基坑邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算、坑底土滲流和突涌穩(wěn)定計(jì)算四個方面［4］。自上個世紀(jì)80年來以來，隨著城市地下空間開發(fā)步伐的不斷加快，基坑工程已經(jīng)逐步形成一門學(xué)科，，形成了以《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007)》、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120)》為代表的規(guī)范，大大推動了基坑工程的發(fā)展。圖1(a)為基坑單元計(jì)算所采用的基坑內(nèi)外側(cè)土層均為半無限體假設(shè)的計(jì)算簡圖。圖1(b)為典型的電力電纜隧道基坑，以此為代表的市政溝槽基坑通常是一種開挖寬度小于開挖深度(B＜H)的狹窄、長條型基坑，采用前述規(guī)程在計(jì)算基坑坑底隆起穩(wěn)定時，無法考慮基坑對側(cè)板樁結(jié)構(gòu)抗剪及未開挖部分土體的有利作用，與工程實(shí)際明顯不符。圖1電力電纜隧道基坑支護(hù)形式與現(xiàn)行計(jì)算方法差異性Fig．1DifferencebetweenfailuremodelofHVcabletunnelfoundationpitandthecurrentrecommendedcalculationmethod國內(nèi)外眾多學(xué)者也都針對坑底抗隆起穩(wěn)定計(jì)算進(jìn)行深入研究:孫淑賢［5］(1999)分析了基坑抗隆起穩(wěn)定的極限平衡算法;黃茂松、宋曉宇等［6，7］(2008，2009)分別采用塑性力學(xué)的上限定理，針對K0固結(jié)狀態(tài)和考慮土體各向異性狀態(tài)的基坑抗隆起穩(wěn)定進(jìn)行研究;杜佐龍等［8］(2013)又進(jìn)一步針對非均質(zhì)和各向異性的土體抗隆起穩(wěn)定進(jìn)行了分析;鄭剛等［9］(2012)考慮弧長和法向應(yīng)力，對規(guī)程推薦的基坑抗隆起穩(wěn)定計(jì)算方法進(jìn)行了修正;張震等［10］(2012)研究了三維條件下的基坑抗隆起穩(wěn)定極限平衡?

性亓δＪ交蛟不』嘌狴Ｊ健?2．2基于Prandtle地基承載力的抗隆起穩(wěn)定計(jì)算Prandtle地基承載力模式的抗隆起穩(wěn)定分析計(jì)算簡圖見圖2，該方法是以驗(yàn)算支護(hù)墻底面的地基承載力作為抗隆起穩(wěn)定分析的依據(jù)。坑底抗隆起穩(wěn)定的貢獻(xiàn)是土體粘聚力、土重及地面超載三項(xiàng)的疊加，實(shí)際計(jì)算時，將基坑基準(zhǔn)面以上的坑內(nèi)、坑外土體等效為超載，而后采用地基承載力模式計(jì)算坑底的抗隆起穩(wěn)定。γm2ldNq+cNcγm1(h+ld)Nq+qo≥Kb(2)式中:Kb為抗隆起安全系數(shù);NC、Nq為地基承載力系數(shù)。圖2Prandtle地基承載力模式計(jì)算差別(JGJ120法)Fig．2DifferencebetweenPrandtlebearingcapacitymodelandHVcabletunnelfoundationpit由于該計(jì)算方法的基坑寬度是不能明確的，使得其用于電力電纜隧道基坑穩(wěn)定計(jì)算時，無法考慮基坑開挖對側(cè)的板樁及未開挖部分土體的貢獻(xiàn)，即不考慮圖2中基坑對側(cè)開挖面以上γm1h的有利作用，從而使得計(jì)算偏于保守，經(jīng)濟(jì)性差。2．3圓弧滑動模式的抗隆起穩(wěn)定計(jì)算圓弧滑動抗隆起分析模式認(rèn)為開挖面以下的墻體可以發(fā)揮抵抗坑底抗隆起作用，并假定土體沿圍護(hù)墻體底面滑動，且滑動面為一個圓唬對于圓弧中心的假設(shè)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB50007認(rèn)為應(yīng)取基坑圖3圓弧滑動法穩(wěn)定計(jì)算差別(JGJ120法)Fig．3DifferencebetweencirclearcfailuremodelandHVcabletunnelfoundationpit開挖面底部，而建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ120則建議取最小層支撐處。該計(jì)算方法同樣無法考慮基坑尺寸的影響，不僅無法考慮基坑對側(cè)有利土體的作用，同時還不能考慮對側(cè)板樁的影響，與實(shí)際不符。更為重要的問題是，支擋式狹長基坑的坑底隆起是否仍會以圓弧滑動模式破壞?如果破壞模式改變了，采用該方法進(jìn)行基坑工程設(shè)計(jì)則顯得南轅?

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2557835