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摘要:近年来针对深基坑支护抗倾覆破坏稳定可靠性的研究越来越多,比较常用的是常规定值设计法,但是这种方法缺乏科学性,对于实践工作的指导意义不大。所以深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性分析的时候需要充分考虑到工程参数的随机性和变异性,这就令结构可靠度方法开始被应用。这种方法能够解决常规定值设计法存在的问题,符合工程实际需求,本文在分析深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性的时候主要以结构可靠度方法为主,希望能够为相关人员的研究提供参考。
关键词:深基坑;支护结构;抗倾覆破坏;稳定可靠性;分析;研究
引言
结构可靠度方法在深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性分析中具有重要作用,它是基于概率统计基础之上的一种方法,能够充分考虑工程参数的随机变异性,能够准确判断结构的安全性。结构可靠度方法在工程实际中的应用范围越来越广,对于实践工作具有重要意义。因此针对结构可靠方法的研究仍然处于发展和深入的状态之中,具有积极意义。
一、深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠度分析
1、抗倾覆破坏稳定可靠度分析的极限状态函数
深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠度分析的时候要从其极限状态函数入手,通过直观的函数能够更加直接地反映其稳定可靠度。即g(R,S)=MR—MS,在这当中MR指的是抗倾覆力矩,而MS指的是倾覆力矩。当在实践中深基坑的支护结构选择使用悬臂式支护结构的时候,最好是采用墙角处作为转动点,这样才可以形成单或者多支点式支护结构,从而达到支护的效果。在此基础之上才可以将最下道的支撑处作为转动点。具体分析的过程中,要将基坑系统的安全、失败以及平衡三种状态下的g情况加以分析。一般当g(R,S)>0的时候,基坑系统就会处于安全的状态之中,而且发生倾覆破坏的几率为零。而当g(R,S)<0的时候,基坑系统就处于失败的状态之中,所以倾覆破坏的几率就存在了。而当g(R,S)=0的时候,抗倾覆力矩与倾覆力矩之间处于平衡的状态,所以达到了极限平衡。在分析深基坑支护结构的抗倾覆破坏稳定可靠度的时候必须要利用这种极限状态方程才能够得出了正确的结论,以便于应用到实践中。
2、主动土压力和被动土压力
经过实践调查以及相关经验的总结分析会知道,深基坑支护结构与土体之间的摩擦力会对抗倾覆破坏稳定可靠性的分析形成影响。所以在研究主动土压力和被动土压力的时候要正确掌握摩擦角,从而计算机摩擦力,为抗倾覆破坏稳定可靠性的分析提供正确的数据。布朗肯土压力分布条件下,往往会忽视支护结构以及土体的摩擦力,所以于分析过程中要充分注意这一点,以便于获得更好的结果。当然为了解决这一问题,现如今已经开始应用建筑基坑支护技术规程中的土压力分布形式进行,能够获得更好的计算结果。建筑基坑支护技术规程中的土压力分布形式如图一所示。
在建筑工程基坑支护技术规程中土压力分布形式与朗肯土压力分布形式其实在某一部分的计算与主动土压力和被动土压力的计算处于相同状态,即坑底部分。只是当到了坑地以下的主动土压力计算中的时候,存在了差别。这在具体的计算环节中应当注意区分。
三、抗倾覆破坏稳定可靠指标的计算方法
为了更好地把握抗倾覆破坏王稳定可靠指标,需要在计算的时候采用JC计算方法,这种方法相对适用抗倾覆破坏稳定可靠指标的计算。计算的过程中要从基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠度的极限状态函数入手,针对变量设计验算点的初值,最终计算得出均值,才可以实现转化非正态变量到当量正态化的目标。
四、深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性实例分析
1、计算假定
本文选择某市一大厦的开挖深度为8md基坑作为案例进行分析,在这一深基坑中地面超载为垂直荷载,而且达到了60kpa。具体在实践中的时候深基坑使用的是单支点,即通常所说的顶部支撑方法,这种形式下的钻孔灌注桩能够被当做支护结构使用,能够达到预期的效果。设计桩长的时候充分考虑了深基坑的开挖深度,并使其桩长控制在15m。当这样的设计基本完成之后,具体开展的时候要控制桩身穿越地层的情况,依照具体的情况和数据计算抗倾覆破坏稳定可靠性的指标。
为了更好地完成深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性的分析,针对数学运算可以加以简化,降低时间成本,为后面的深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性分析打下基础。而且通过简化数学运算,还可以科学控制精度范围,确保工程实际应用的效果。针对不同的深基坑支护结构进行分析的时候要科学区分它们各自存在的差异。例如从几何尺寸的开挖深度、超载量值以及嵌固深度等多个方面进行,针对它们的指标的确定要结合相关的原则进行。即当变异性相对较小的时候,则可以将其当做是常量。而相反的如土性指标,诸如内摩擦角以及粘聚力和土重度等指标因为其具有很大的变异性,所以需要将其视作变量。在具体的计算过程中还会涉及到随机变量,例如粘聚力很大程度上算作是随机变量,所以应当使其处于正态分布的状态下才可以达到计算的效果。
从深基坑支护结构的性质可以知道,它其实属于临时性的工程。所以在实践中可靠性和经济性属于深基坑支护结构应用需要考虑的前提,具体计算的时候需要在这两种之间找到平衡点,以便于更好地开展工作。基坑支护结构的目标可靠度设定之后,能够影响平衡结构的经济性和可靠性,所以当遇到实践的时候这两者属于矛盾点,现在对经济性和可靠性的分析研究结果还没有形成统一的意见。所以计算的时候可以结合实践经验进行确定。
2、计算结果
针对深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性的分析发现利用JC法计算能够得到更科学合理的计算结果,结合实例计算得出深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠指标与安全系数之间的关系需要引起重视,它们两者又同时受到支护结构嵌固深度的影响,当支护结构嵌固深度增大的时候其指标和系数也会相应增大。嵌固深度的变化对于稳定性的影响非常大,而对于安全系数也具有影响,但是影响程度较低。针对随机变量进行假定之后,可以发现随机变量处于正态分布的时候,深基坑支护结构的抗倾覆稳定可靠性较高,属于安全状态。安全系数与稳定可靠指标之间也存在后者随着前者增大而增大的关系。不过计算分析的过程中也发现,当稳定可靠指标与随机变量变异系数联系起来的时候,则出现了前者随着后者的增大而减小的情况。根据这一点得出结论,即在一些实践工程中,工程的变量的随机性以及变异性会对深基坑抗倾覆破坏稳定可靠性造成影响。这就能够看出传统安全系数存在的问题,所以在现如今的实践工作需要推广应用结构可靠度的理论,使得深基坑支护结构的稳定性以科学的方法计算出来,从而保障深基坑支护结构的稳定性。
结束语
从理论的角度分析深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性的时候需要联系实际情况,并且要确保得出的结论符合工程实际。实际设计中也需要与科学规范联系起来,确保每一个环节的计算和研究都能够有利于工程实践。同时也应当积极吸收先进的经验和技术,完善深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性。
参考文献:
[1]杨华才.建筑工程中深基坑支护施工关键技术探讨[J].工程建设与设计,2019(06):186-187.
[2]孔维俭.建筑施工中深基坑支护技术的应用[J].科技创新与应用,2019(09):154-155.
[3]区志鉴.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理分析[J].居舍,2019(09):58.
[4]廖瑛.深基坑支护结构抗倾覆破坏稳定可靠性分析[J].工程勘察,2003(06):37-39.