边坡建筑地基基础设计的超全面总结!

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5.2、罕遇地震下弹塑性位移角

(1)滑动面不经过桩时,抗倾覆验算点 取基础底外排桩A点 即可(如图5),滑动面为罕遇地震下考虑边坡支护的稳定系数为1.15时的滑动面。

△   图5 基础底位置抗倾覆示意图

Mov=M

N—基础底面重力荷载代表值;B1—N距倾覆 点水平距离;

M—基础底面的倾覆力矩;

V—基础底面的剪力;Li—桩距倾覆点水平距离;

Tk—桩基抗拔力极限标准值;

Tk取值=min(2倍抗拔承载力特征值,fstk*As) ;

fstk—钢筋抗拉强度,可根据《海南省超限高层建筑结构抗震设计要点》(2021年版)4.2.8条取钢筋抗拉强度标准值的1.25倍;

As—桩身钢筋面积

(2)、滑动面经过桩时,抗倾覆验算点应 取基础底A点和滑动面经过最外排桩基点B点分别验算 (如图6),A点的计算同上,B点的计算参考《山地建筑结构设计标准》5.1.7条文注,可按如下考虑(滑动面以下的土体视为不动体):

△   图6 滑动面经过桩位置抗倾覆示意图

Mov=M+V*h2+Eh1*(h-h1/2)+Eh2*hee

h1—承台厚度;h2—承台底至B点的距离;

Eh1—承台自重产生的地震作用(取αw*G1,G1为承台重);

Eh2—承台下滑动面内土重产生的地震作用(取αw*G2,G2为承台下滑动土和桩重,图中阴影区);

hee—Eh2距离倾覆点B的距离;

V1—承台底桩承担的剪力;

▽   表6.3.13 边坡综合水平地震系数(罕遇地震)

6.2、抗滑移验算

Qh—作用在基础上的滑动力, 地震作用取弹性罕遇地震作用;

QK—作用在基础上的抗滑力,可按上部结构重力乘以与地基之间的摩阻力系数计算。

(1)、滑动面不经过桩时,抗滑移验算 取基础底 (如图5),

QK=∑Rhki

Qh=V+Eh1;

QK=∑Rhki (计入全部桩数)

7.1、地基承载力计算

(1)、边坡稳定系数取1;

(2)、除结构面充当滑面外,滑面采用从基础底面内边缘通过的圆弧形滑面;(作者注:对于整体式筏板基础,滑动面起点可能在筏板范围内,尤其筏板周边存在软弱土的情况。)

(3)、当有边坡支护结构时,可将支护结构有效抗力计入。

(1)、 不宜采用挤土桩; (因湿作业成孔和冲击成孔灌注桩中水的侵蚀和对岩土体的挤压作用,对边坡的安全造成隐患,《重庆地规》8.7.2条要求位于边坡附近的建筑场地,不宜采用湿作业成孔灌注桩,不应采用冲击成孔灌注桩。)

(2) 桩端应设置在边坡或斜坡潜在破裂面以下足够深度的稳定岩土层内。

7.2、地基稳定性验算

(1)、特殊设防和重点设防类建筑;

(2)、岩质边坡高度超过8m、土质边坡高度超过5m;

(3)、顺层边坡;

(4)、设防烈度为7度和8度时。

(1)、一般软件中没有大震下的系数,根据《滑坡防治设计规范》[11]6.2.2.5条:αw=ah*ζ/g,其中ah为设计地震基本加速度,因此调整参数使ah*ζ/g计算值等于大震下的αw值即可,αw按《山地建筑结构设计标准》表6.3.13取值。

(2)、《滑坡防治设计规范》6.2.2.6条:对于Ⅰ、Ⅱ级的滑坡防治工程,当滑坡存在高位剪出(即滑动面出口高于坡底),且滑坡前缘临空斜坡地形坡度角大于60°时,滑块的动态分布系数ai取2~3。

(3)、《滑坡防治设计规范》6.2.2.7条:对于地震作用下,抗剪强度降低大于15%的土质滑坡,可采用基于数值分析的动力极限平衡法或动力强度折减法进行稳定性分析。郑颖人院士等人发表的研究论文《地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨》[12]建议地震下采用强度折减法进行分析。

使边坡达到极限平衡状态,此时边坡的折减系数ω即为安全系数。当采用动力分析时,还应考虑对土的抗拉强度进行折减,

(4)、《铁路工程抗震设计规范》[13]6.1.3条,地震下土的抗剪强度指标c、φ采用固结快剪。除满足罕遇地震下边坡稳定系数1.15外,桩端平面内的稳定系数应大于1.2,可在岩土软件中查询。(如图11)

c—外倾滑动结构面的粘聚力(kPa);

α—外倾滑动结构面倾角(o);

L—滑动岩体的滑动面长(m),L=H/ sinα ;

H—滑动岩体高(m);b—滑动面平均宽度(m);

(1)、外倾滑动结构面的走向应与石芽或基岩坡面平行或接近平行(约在30°范围内)

(2)、外倾滑动结构面应在坡面露出,即外倾滑动结构面的倾角α应小于基岩或石芽坡面的倾角β,即α<β。

(3)、当外倾滑动结构面内有地下水时,应考虑其地下水的影响。

(1)、应考虑建筑物、基础与边坡支护的距离关系;

(2)、应考虑不利地段对地震影响系数αmax的增大;

(3)、风荷载应考虑坡地地形条件的修正;

(4)、 有地下室时取土层水平抗力系数的比例系数m=0;

(5)、基础以上结构抗倒塌可通过刚重比和罕遇地震下弹塑性位移角限值来满足;

(6)、基础应进行大震下的抗倾覆与抗滑移验算;

(7)、天然地基时,应通过稳定计算确定地基承载力;

(8)、桩基时,潜在破裂面以上正阻力不应计入;

(9)、平地和坡地的地基稳定验算可采用理正等岩土软件进行分析验算;

THE END
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