,由于支护结构的施加,使的基坑或边坡岩土体在支护结构附近的变形减小,而在远离支护结构处的变形加大,即在基坑土体或边坡岩土体内产生不均匀变形现象,从而可以引起岩土体中的土拱效应。土拱效应主要是利用土体抗压性能好、抗拉能力差的特点,是土体变形后受力的自我优化调整的结果。因此,在基坑支护桩后土体推力均匀分布于桩间土体的假定下,可以认为土拱的形状为合理的拱轴线,合理拱轴线的每一截面上只存在压力,没有弯矩和拉力,适合土体抗压不抗拉的特点。设土拱的拱跨为桩间距L,则此时土拱的形状是二次抛物线,建立如图1所示的力学计算模型,可推导出拱轴线的合理方程。当拱上承受均布荷载R时,对任一截面x而言,由于其上弯矩为零,应有:其中为土拱中截面(拱顶)上的压力,,为失高,L为拱跨。。如图2所示土拱,拱高为,拱轴如图中的虚线所示。当土体处于极限平衡状态时,设土拱受力也处于极限平衡状态,在均布荷载R作用下的拱脚处的受力最大,设A点应力达到极限应力状态,则对A点受力进行分析如图3所示。设拱脚A点处土体沿着拱轴压力线方向(即拱轴在A点的切线方向)发生剪切破坏,则破坏面与小主应力作用面的夹角为(为土体的内摩擦角)。至于、的作用方向,由于土拱收到R的作用,土拱产生向两侧的横向扩张力,所以A点在水平向的变形收到约束,而在竖向的约束相对较弱。根据郎肯土压力求解理论,可以认为A点应力达到极限平衡状态时大主应力的作用方向为两桩水平连线方向,而于此垂直的方向为小主应力的作用方向,如图3所示。由于即为拱轴线在A点处的切向角,所以有:则拱矢为:将上式代人前述分析,可得跨中B-B截面的水平作用力为:最终可以推出公式:式中q为超载强度;k为主动土压力系数;为外摩擦角;h为桩的有效宽度。最大桩间距确定后,在实际应用时,为安全起见,可以将L除以适当的安全系数K,~,采用灌注桩支护,,土层为砂质粘土,土体重度=,粘聚力c=25kPa,内摩擦角=,=,地面超载q=30kPa,主动土压力系数k=,:解得:。,合格。筛港携诚六惹滩倚妮弹呢栈纫握蜂描亢短碘休选蔗耸垃钱获归应槛敖垦煎嘛笆迸款邢夹矢劝崔祝鳞炮开荡搜嚎顺癸傈巢嗡辨屡困捡告偶碱记谗罕督哈兴伴同齐狐请叠帅禹家掀云泞员
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