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刚发生的一个深基坑土钉墙坍塌案例 (shoring wall)

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1. 引言

2023年11月29日,加拿大BC省高贵林(Coquitlam)市一座在建的建筑基坑发生局部坍塌,所幸的是此次事件中无人受伤。建筑的具体 位置是在西高贵林的Foster街500号,拟建一座44层的塔楼(居住楼),如下图所示,左图是建筑场地(2022年6月),右图是建筑渲染图。

高贵林位于温哥华的正东面,紧邻Burnaby,属于大温地区(Greater Vancouver),不过在书面语言(工程报告)中经常使用Lower Mainland而不是Greater Vancouver,20多年前这里还是一个人烟稀少的偏僻小镇,根本不需要盖44层住宅楼,后来随着全球房价的飙升,导致温哥华周围地区的房屋需求大增,类似北京市周围的那些城区。

2. 破坏原因

当时土钉墙的破坏过程,可以看到首先喷射混凝土出现裂缝,随后墙体出现大面积坍塌,土看起来似乎是无粘性土(cohesionless soil),含水量很低。本质上,在这样的土层中使用土钉效果极其有限。

加拿大的建筑行业有着极其严格的规则,基本上不存在偷工减料或施工管理不规范的地方,因此破坏的主要原因可能是土钉墙(shoring wall)的设计存在着缺陷。一般来说,象这样的深基坑设计,我们都需要打排桩(钢管桩或H型桩)和设置横梁(基于地区经验),从视频中看,不知道什么这个设计没有作这些。目前还没有披露是哪家公司作的基坑设计和岩土工程勘察。

3. 土钉墙的设计方法

土钉墙包括shoring wall一般有以下几种设计方法:

(1) 基于规范的解析计算。许多规范提供了半经验的解析方法设计墙体,下图所示的是我很久以前为自己所用的写的一个基于AASHTO的Excel程序,当然这个计算不能直接用于本案例,但可以在可行性研究和初步设计中使用。

(2) 基于极限平衡的计算。在实践的土钉墙设计中,大多数工程师使用极限平衡法,下图所示的Slide2的土钉设计界面,工作原理参看:

(3) 基于数值模拟的计算。最好的土钉墙设计数值模拟工具是FLAC和Plaxis。FLAC通常使用cable单元模拟土钉,而Plaxis通常使用anchor单元模拟土钉。

来源:计算岩土力学
建筑岩土渲染PLAXIS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-10
最近编辑:2月前
计算岩土力学
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