γ2——坑内开挖面以下至围护墙底各土层天然重度(kN/m3),按土层厚度的加权平均值取用; h0——围坑开挖深度(m);
D——围护墙在基坑开挖面以下的入土深度(m);
γQ——坑外地表分布荷载分项系数,取1.0; γRL——隆起抗力分项系数,取2.0;
Nq ,Nc——地基土的承载力系数,根据围护墙底的基土特
征,按下式计算:
Nq?e?tan?k?tan2(45o?Nc?(Nq?1)/tan?k?k2)
Ck, φk——分别为围护墙底以下地基土粘聚力标准值
(kPa)和内摩擦角标准值(o),一般情况下按直剪固快试验的峰值平均值确定。
(7) 水泥土围护、板式支护和放坡开挖基坑,按承载能力极限状态算基坑开挖后墙体或边坡与地基整体滑动稳定性时,一般按通过墙底或坡底的圆弧滑动面计算。当墙底或坡底以下有软弱夹层时,尚应按实际可能发生的非圆弧滑动面验算。当按总应力法确定地基土抗剪强度并采用简单条分法验算圆弧滑动面上的整体滑动稳定性时,应满足下式(图2):
?o?GQ[?(qkibi?wki)sin?i]?1?RZ[?ckiLi??(qkibi?wki)cos?itan?ki]
式中 γGQ——综合分项系数,取1.0;
γRZ——圆弧滑动抗力分项系数,最小值取1.3,由试算确定;
qki——第i条分的地表均布荷载的标准值(kN/m2),以及基坑
影响范围内的建筑物荷载标
准值;
bi——第i条分的分条宽度(m);
Wki——第i条分的自重标准值(kN),无渗流作用时,坑内地
下水位以上部分采用围护墙体重
度或基土天然重度计算,坑内地下水位以下部分采用浮
重度计算;有渗流作用时,应考
虑渗流力作用,计算上式左边(滑动力矩)时,坑外地
下水位以下部分至坑内地下水位
以上部分采用饱和重度计算;计算上式或右边(抗滑动
力矩)时,均采用浮重度计算;
αi——第i条分的弧线中点切线与水平线的夹角(°);
Cki ,φki——分别为第i条分的滑动面上地基土的粘聚力标准值
(kPa)和内摩擦角标准值(°);
Li——第i条分的弧长(m),Li = bi /cosαio
图2-1-9-1 坑内地基士抗隆起稳定计算图式
图2-1-9-2 圆弧滑动稳定计算图式
(8) 水泥土围护墙结构按承载能力极限状态验算抗倾覆稳定性时,应满足下式:
?o(?lMEK??QMEqk)?1?RQ(MGK?Mpk)
式中 γl——侧压力分项系数,取1.1;
MEk——坑外土体侧压力对墙底前趾的倾覆力矩标准值
(kN·m);
γQ——地表分布荷载分项系数,取1.0;
MEqk——坑外墙后地表面分布荷载所产生的侧压力对墙底
前趾的倾覆力矩标准值(kN·m);
γRQ——倾覆抗力分项系数,取1.05;
MGk——水泥土围护墙(包括水泥土搅拌桩墙体和格栅内地基
土)的自重对墙底前趾的稳定力矩标准值(kN·m);
Mpk——坑内墙前被动侧压力对墙底前趾的稳定力矩标准
值(kN·m)。
(9) 水泥土围护墙结构按承载能力极限状态验算沿墙底面的抗滑动稳定性时,应满足下式:
?o(?1Ek ? ?QEqk)?1?RH(Gktan?0k?cokB?Epk)
式中 Ek——坑外侧压力标准值(kN);
Eqk——坑外墙后地表分布荷载作用所产生的侧压力标准
值(kN);
γRH——滑移抗力分系数,取1.1;
Gk——水泥土围护墙结构的自重标准值(kN); C0k, φ0k——分别为水泥土围护墙墙底地基士的粘聚力标
准值(kPa)和内摩擦角标准值(°);
B——水泥土围护墙的墙体宽度(m); Epk——坑内墙前被动侧压力标准值(kN)。
(10) 按承载能力极限状态验算水泥土围护墙体正截面承截力时,应分别满足下式:
?GdiMd??qudAWz?GdiMd??0 AWz
式中 ∑Gdi——计算截面以上至墙顶面全部竖向荷载设计值
(kN),自重作用分项系数取1.2;墙顶分布荷载分项系数取1.0;
A——计算截面处围护墙中水泥土墙体部分的断面面积
(m2);
Md——计算截面以上至墙顶面的坑外土体自重和地表分布荷
载产生的侧压力,对计算断面处的最大弯矩的设计值(kN·m);坑外土体自重产生的侧压力作用分项系数取1.1,地表分布荷载产生的侧压力作用分项系数取1.0;
WZ——计算截面处围护墙中水泥土墙体部分的截面抵抗
矩(m3);
qud——水泥土加固体的无侧限抗压强度设计值(MPa),一般
取设计龄期时加固体的单轴抗压强度标准值的1/3。
(11) 水泥土围护墙可按如下经验公式估算墙顶位移:
2Lh0???DB
式中 δ——墙顶位移估算值(cm);
ξ——影响系数,可根据地基士条件等因素并结合工程经验
确定,一般取0.1~0.2,开挖深度较小且土质条件较好时,取小值;反之取大值;
L——基坑边长(m); H0——基坑开挖深度(m);
D——水泥土围护墙体插入基坑开挖面以下的入土深度
(m);
B——水泥土围护墙体宽度(m)。
3. 施工工艺及技术要求 (1) 施工前期准备工作