巖土論壇用戶:tubx
剛看到心得貼有同志提到復合土釘墻經常出現工程事故,因此,局部地區已明確規定5米以上基坑禁止采用復合土釘支護。
本人就此談談自己對復合土釘的看法:
1、復合土釘看似一種很經濟很實用的支護方法,這里以最常見的土釘+錨桿復合土釘為例,但存在一大弊病,就是支護機理混亂不清。理由是:土釘是被動支護,就是只有土體發生變形了,土釘才起作用,換句話說,如果土釘打在土中,土體不變形,則土釘就是白打,退一步講,如果以一根土釘設計承載力為100kN分析,設計驗算時采用100kN,但是實際情況是,如果土釘充分發揮100kN的力,則安全系數能達到設計要求,問題是,土釘為被動支護結構,如果要實現100kN的支護力,則需要對應的較大的基坑邊線,便于說明,假設需要20mm位移,如果位移達不到20mm,則土釘內力就不會達到100kN,理論上,基坑安全系數達不到你計算的結果。但是,由于基坑變形較小,如果不考慮變形的繼續發展,實際上是安全的?;剡^頭來,按照土壓力理論,主動變形越小,土壓力越大;而對于土釘,變形越大,拉力才越大。二則結合起來似乎是矛盾的結果。答案就是,土釘內力的發揮是以犧牲基坑變形為代價。
2、這個比較關鍵,土釘和錨桿復合,理論上往往是比較危險的,原因是,土釘為被動支護,位移越大,此時土釘和土體的相對位移越大,故土釘內力越大。而錨桿則相反,錨桿是主動支護,且一般施加預應力,使得土體的位移要小于純土釘支護。這樣也會出現一個怪現象:錨桿施加預應力,導致基坑變形較小,基坑位移小,則土釘內力小,也就是土釘沒有充分發揮作用。而計算基坑穩定時,卻按照錨桿和土釘的設計內力來考慮,那么出現的結果是:(1)錨桿充分發揮作用,位移較小,而土釘沒能充分發揮,安全系肯定低于計算值;(2)在(1)的基礎上,由于小變形情況下土釘提供的拉力較小,變形加劇,土釘內力開始發揮,問題是,基坑變形大了之后,按理論,土壓力要變小,但是作用給錨桿的力卻要變大,因為變形大,錨桿的伸長量就大,錨索的拉力自然變大,雖然錨索一般不會斷裂,但是在錨固段上,可能已經發生錨固體和土體間的滑移,一旦滑移形成,錨索的伸長變形能力就變大了,回過頭來,錨索可能又提供不了設計的那個拉力,安全系數同樣降低。一句話,錨桿和土釘作為復合土釘支護結構的最大弊病是 土釘和錨桿不能同時或都較好的發揮作用,也就是內力發揮不同步,原因就是作用機制不同,土釘為被動支護,而錨桿為主動支護。
復合土釘尤其是錨桿+土釘復合要尤其引起注意,個人之見。歡迎探討。
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