基坑坑隆起稳定问题的应力强度计算方法
基坑稳定性分析之隆起验算
基坑稳定性分析之抗隆起验算在基坑开挖时,由于坑内土体挖出后,使地基的应力场和变形场发生变化,可能导致地基的失稳,例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。
所以在进行支护设计(包括排桩支护与地下连续墙支护等)时,需要验算基坑稳定性,必要时应采取一定的防范措施使地基的稳定性具有一定的安全度。
在基础施工过程中基坑有时会失去稳定而发生破坏,这种破坏可能是缓慢的发生,也可能是突然的发生。
这种现象有的有明显的触发因素,诸如振动、暴雨、外荷或其它的人为因素;有的却没有这些触发因素,则主要是由于设计时安全度不够或施工不当造成的。
基坑的稳定性验算主要包括边坡的稳定性验算、基坑的抗渗流验算、基坑抗承压水验算和基坑抗隆起验算。
由于地基的隆起常常是发生在深厚软土层中,当开挖深度较大时,则作用在坑外侧的坑底水平面上的荷载相应增大,此时需要验算坑底软土的承载力,如果承载力不足将导致坑底土的隆起.对于坑底土抗隆起稳定验算的方法很多,下面介绍四种方法。
1。
太沙基—派克方法太沙基研究了坑底的稳定条件,设粘土的内磨擦角φ =0,滑动面为圆筒面与平面组成,如图1所示。
太沙基认为,对于基坑底部的水平断面来说,基坑两侧的土就如作用在该断面上的均布荷载,这个荷载有趋向坑底发生隆起的现象。
当考虑dd1面上的凝聚力c 后,c1d1面上的全荷载P 为:cH rH 2BP -= (1—1)式中 r —土的湿容重;B -基坑宽度;c -土的内聚力;H -基坑开挖深度。
其荷载强度p r 为:cH Br 2H P r -= (1—2)太沙基认为, 若荷载强度超过地基的极限承载力就会产生基坑隆起。
以粘聚力c 表达的粘土地基极限承载力q d 为:c qd 7.5= (1—3)则隆起的安全系数K 为: B cH rH c p q K r 27.5d -== (1-4)太沙基建议K 不小于1.5。
图1抗隆起计算的太沙基和派克法太沙基和派克的方法适用于一般的基坑开挖过程,这种方法没有考虑刚度很大且有一定的插入深度的地下墙对于抗隆起的有利作用.2。
地基基础--地基中的应力计算
不透水层面及层面以下按上覆土层水土 总重计算。 总重计算。
一般自重应力引起的变形已稳定; 一般自重应力引起的变形已稳定;但对近期沉积或堆 积土层应考虑在自重作用下的变形。 积土层应考虑在自重作用下的变形。
地下水位升降可导致应力状态变化。 地下水位升降可导致应力状态变化。
例题: 例题:
有一多层地基地质剖面如图所示。试计算并 有一多层地基地质剖面如图所示。 绘制自重应力沿深度的分布图。 绘制自重应力沿深度的分布图。
2.2 基底压力
基底压力: 基底压力:作用于基础底面传至地基的 单位面积压力。也称接触应力。 单位面积压力。也称接触应力。 地基反力:基底应力的反力,即地基对 地基反力:基底应力的反力, 基础的作用力。 基础的作用力。
d—从天然地面算起的基础埋深。 从天然地面算起的基础埋深。 从天然地面算起的基础埋深
例题: 例题:
某基础l=2m,b=1.6m, , 某基础 其上作用荷载如图所 示。M′=82kN·m, = , P=350kN,Q=60kN, , 试计算基底压力( 试计算基底压力(绘 出分布图)、基底附 出分布图)、基底附 )、 加压力。 加压力。
3P ⋅ z 3 3 1 P P σz = = =K 2 5 5/2 2 2 2π 2π ⋅ R z z r 1 + z
竖向附加应力的分布规律: 竖向附加应力的分布规律:
空间问题的附加应力计算: 空间问题的附加应力计算:
矩形面积上作用均 布的垂直荷载
p max
min
F +G 6e = + 1 ± b⋅l l
深基坑坑底土体抗隆起稳定性计算方法差异辨析
深基坑坑底土体抗隆起稳定性的计算方法辨析占学钊(上海市隧道工程轨道交通设计研究院)摘要:深基坑抗隆起验算是基坑设计中的一项非常重要的内容。
本文对现有技术标准中有关基坑抗隆起稳定性验算的内容进行了系统地梳理,并就验算模式的适用条件、计算参数的取值和抗隆起安全度的指标值等提出了一些建议,并推导、完善了部分计算公式,以供同行参考。
关键词:深基坑,稳定性,抗隆起,分项系数,安全系数1引言深基坑抗隆起稳定是基坑自身稳定和变形控制的重要指标,它不仅关系着基坑的稳定安全问题,也与基坑及其周边环境的变形密切相关。
因此,基坑抗隆起稳定性验算是基坑工程支护结构设计中一项十分关键的设计内容。
目前已有的基坑抗隆起稳定性分析计算方法大致可以归纳为四大类:极限平衡法、极限分析法、常规位移有限元法以及经验公式法。
在我国基坑工程实践中,目前常用的是能同时考虑土体c、φ值的抗隆起稳定性分析方法,即墙底地基极限承载力模式和墙底圆弧滑动模式[1]。
2墙底地基极限承载力模式基于不同的假定,Prandtl (1920)、Terzaghi(1943)和Vesic等人推导出了均质地基的极限承载力(修正)计算公式,内容不尽相同,为了节约篇《期刊名称》2011年第期- 1 -- 2 - 《期刊名称》2011年第 期幅,在此就不再赘述,可参阅文献[2]。
由于当时许多验算抗隆起安全系数的公式仅仅适用于纯粘性土或者纯砂性土的情况,而一般粘性土的抗剪强度应同时包括c 和φ两个因素。
参照地基极限承载力的分析计算方法,文献[3]提出了能同时考虑土体c 、φ值的墙底地基极限承载力抗隆起验算模式。
其定义式为:()qD H cN DN K +++=坑外坑内0cq WZ γγ(式 1)式中,N q 和N c 是根据围护墙底地基土特性计算的地基承载力系数,有Prandtl 解和Terzaghi 解等。
可以看出:该模式的实质是“坑内开挖面以下至围护墙体的地基极限承载力”与“作用在墙底基准面地基上的全部竖向荷载”之比值,如图 1所示。
软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题探讨
软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题探讨摘要:基坑抗隆起稳定性验算是基坑支护设计中一项重要的内容,本文就沿海软土地区基坑支护设计抗隆起验算中存在的一些问题及影响因素等进行探讨。
关键词:基坑,抗隆起稳定性,存在问题,影响因素1、前言随着开挖深度增加,基坑内外的土面高差不断增大,当开挖到一定深度,基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种超载的作用,就会使围护墙外侧土体产生向基坑内移动,基坑坑底产生向上的隆起,同时在基坑周围产生较大的塑性区,并引起地面沉降。
基坑抗隆起验算是基坑工程设计中一项重要的内容,它不仅关系着基坑的稳定安全问题,也与基坑及其周边环境的变形密切相关,尤其在软土地基中抗隆起稳定性验算是基坑支护结构设计的控制因素。
我国现行建筑规范中基坑抗隆起稳定性验算主要采用两种分析模式:地基极限承载力模式和圆弧滑动模式。
但在浙江沿海地区,上部为深厚软土层,含水量高,呈流塑性,物理力学性质极差。
在大量工程实践中,围护桩插入比在2.0以上,甚至达到3.0以上时,按规程地基极限承载力模式计算抗隆起稳定安全系数不满足1.8;按加设滑动面为通过墙底的圆弧滑动模式计算,抗隆起稳定安全系数不满足1.60,但在施工时并没有产生隆起破坏。
因此,本文就沿海软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题及影响因素加以探讨。
2、各类规范差别(1)建设部《建筑基坑支护技术规程》建设部行规《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中,基坑抗隆起稳定性验算采用地基极限承载力和圆弧滑动两种模式,极限承载力模式的计算简图如图1所示:图1 建设部规范极限承载力模式的计算简图规范规定:锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构,其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求,抗隆起稳定性可按下列公式验算:安全等级为一级、二级、三级的支护结构,抗隆起安全系数Kb分别不应小于1.8、1.6、1.4;规范还规定:锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构,当坑底以下为软土时,其嵌固深度应符合以最下层支点为转动轴心的圆弧滑动稳定性要求:安全等级为一级、二级、三级的支挡式结构,抗隆起安全系数Kr分别不应小于2.2、1.9、1.7。
地基应力计算范文
地基应力计算范文地基应力是指地基所受到的外来力或荷载作用下产生的应力。
建筑物本身的重力和荷载将通过地基传递到地面,产生应力分布。
地基应力的计算主要包括竖向应力和水平应力的确定。
竖向应力计算:竖向应力是地基沿着垂直方向的应力分布情况。
竖向应力的计算需要考虑建筑物的质量、荷载大小、地基的强度和地基的形状等因素。
通常采用以下公式进行计算:σv=γ×h其中,σv为竖向应力,γ为单位体重(建筑物的重力与建筑物的体积之比),h为建筑物底部至地基顶部的高度。
水平应力计算:水平应力是地基沿着水平方向的应力分布情况。
水平应力的计算需要考虑地基的形状、地基材料的强度以及外来力或荷载的作用等因素。
常见的水平应力计算方法有:1. Suvorov公式:适用于正交均匀地基,计算公式如下:σh=(γ×H×B)/8其中,σh为水平应力,γ为单位体重,H为土层的深度,B为建筑物的底面宽度。
2. Boussinesq公式:适用于非均匀地基,计算公式如下:σh = (q × z) / [(1 + v) × sqrt(r)]其中,σh为水平应力,q为施加在地表上的荷载,z为荷载下方的深度,v为地基材料的泊松比,r为荷载与计算点之间的距离。
3. Westergaard公式:适用于负荷不规则分布的情况,计算公式如下:σh = (p × sqrt(r) × e^(-β×sqrt(r))) / (2 × sqrt(π) × (√a)^(3/2) )其中,σh为水平应力,p为施加在地表上的荷载,r为荷载与计算点之间的距离,a为建筑物底面积,β为修正系数。
这些公式是地基应力计算中常用的方法,可以根据具体情况选择适用的公式进行计算。
综上所述,地基应力计算是建筑工程中重要的一环。
通过确定地基的竖向应力和水平应力,可以评估地基的稳定性和安全性,为建筑物的设计和施工提供依据。
基坑钢管支撑稳定计算详解
基坑钢管支撑稳定计算详解钢结构的塞皮尔在讨论钢结构的稳定问题前,首先应了解钢结构的计算长度问题。
对于基坑中的钢管支撑体系,通常采用H型钢柱与钢管通过抱箍的形式进行连接。
目前对钢管支撑的计算长度会取立柱间的距离,那么钢管支撑在这种支撑形式下的计算长度是否真为立柱钢管间的距离呢?需要说明的是,对于混凝土支撑而言,受压计算长度应分别从竖向平面内(重力作用平面)计算长度和水平平面内的计算长度进行考虑。
计算长度1.1竖向平面内的计算长度从概念上理解,如果计算长度取立柱的间距,那么柱子的支撑形式能够起到刚性支座的作用;如果达钢梁不到刚性支座的作用,那么此支座应弹性当作弹性支座。
因此对于钢管支撑在竖向平面内计算长度的计算问题可以转化为在多道弹性支座下的压杆稳定结构性问题,计算方法则是采用线性盖隆康分析,是一种在数学求解中求解特征值的方法。
图1简化模型钢管支撑的计算模型计算结果可简化(见上图):(1)受轴向压力的杆件两端为较八支;(2)立柱抱箍铝制支架对压杆的约束简化成一个耐久性为k的弹簧。
陈绍蕃《具有多道弹性曲线形的钢柱稳定问题》给出了简化公式,本文采用abaqus求解了钢支撑在三道和四道支撑在临界承载力,瘤果并与陈绍长鞘简化公式进行了对比,结果如下:(a)三道支撑(b)四道支撑图2压杆稳定承载力从计算结果来看,abaqus求解的结果与简化公式非常一致,因此工程中可直接采用具体化公式进行计算钢管支撑在竖向平面内的计算长度。
经计算,立柱抱箍支架对钢支撑提供的竖向刚度为4255N/mm。
基于此弹簧k值,本文选用钢管Ф609x16,撑杆间距10m,求解其在三道~九道弹性支撑下的计算长度,汇总计算结果见表1所示。
▼表1钢管支撑在不同弹性支撑下的计算长度根据计算结果可推断,计算长度系数基本在1.1~1.13之间,处于保守设计,建议计算长度系数取1.2。
1.2水平平面内的计算长度内则对于水平平面内的计算长度,应界定角撑和对撑。
地基中的应力计算
地基中的应力计算地基是地下工程中最基本的构造部分,承受着上部结构的重量和荷载,承担着巨大的压力作用。
在地基设计中,应力计算是非常重要的一部分,它能够提供地基承载力和安全性的评估。
本文将介绍地基中应力计算的方法和计算公式。
首先,需要了解地基中的应力是如何形成的。
地基承受的主要应力有自重应力、活载荷载应力和附加应力。
自重应力是由于地基材料本身的重量所引起的应力,可以通过材料的密度和重力加速度计算得到。
活载荷载应力是由上部结构的荷载所引起的应力,可以根据上部结构的设计荷载计算得到。
附加应力是由于地基中存在的其他因素所引起的应力,比如建筑物的自身形变引起的应力。
接下来,我们介绍如何计算地基中的应力。
地基中的应力计算可以根据不同的地基类型和荷载情况采用不同的方法。
下面以均质土壤的地基为例,介绍几种常用的应力计算方法。
1.利用铁索计算应力:铁索是一种常用的应力计算工具,可以通过测量铁索的伸长量来计算地基中的应力。
首先,在地基中铺设一根长度合适的铁索,然后测量并记录铁索的伸长量。
根据该伸长量和铁索的初始长度,可以通过应力-应变关系计算得到地基中的应力。
2.利用试孔计算应力:试孔是另一种用于计算地基中应力的方法。
首先,在地基中进行试孔,并记录试孔的深度和直径。
然后,根据试孔的直径和土壤的剪切强度,可以计算得到地基中的应力分布情况。
3.利用数值模拟计算应力:数值模拟是一种常用的计算地基应力的方法,它可以通过建立地基的有限元模型来模拟地基的应力分布情况。
首先,需要根据地基的实际情况建立有限元模型,然后通过数值计算方法求解得到地基中的应力。
综上所述,地基中的应力计算是地基设计的重要环节,可以通过铁索、试孔和数值模拟等多种方法进行计算。
在进行应力计算时,需要考虑地基的类型、荷载情况和材料特性等因素,确保计算结果的准确性和可靠性。
地基中的应力计算对于确保地基的稳定性和安全性具有重要意义,是地基设计中不可或缺的一环。
地基中的应力计算
地基中的应力计算地基的应力计算是指在一定的力作用下,地基所承受的应力大小的计算。
地基的应力计算对于建筑物的稳定性和安全性具有重要的意义。
本文将介绍地基的应力计算的基本原理和步骤,并结合实例进行说明。
地基的应力计算需要考虑以下几个因素:承载力参数、土体性质参数、荷载参数、地基间隙参数等。
首先,根据土体的类型和性质,确定地基的力学特性参数。
土体的力学特性参数包括单位体重、内摩擦角、剪切强度等。
这些参数可以通过室内试验或现场勘探获取。
其中,单位体重是指土体的重量与体积的比值,内摩擦角是指土体颗粒间的内摩擦阻力大小,剪切强度是指土体发生剪切破坏时的抗剪强度。
其次,确定荷载参数。
荷载参数包括活载、静载和地震力等。
活载是指建筑物短期内发生的变动荷载,如人员、设备等。
静载是指建筑物长期受到的恒定荷载,如建筑本身的重量、设备、土压力等。
地震力是指地震作用下施加在建筑物上的力。
然后,确定地基的承载力参数。
地基的承载力参数包括基坑尺寸、地基底面积、承载力系数等。
基坑尺寸是指地基开挖的深度和面积。
地基底面积是指基坑底部的面积大小。
承载力系数是指地基在承受荷载时的稳定系数。
最后,根据以上参数,可以利用下述公式计算地基的应力值:地基的竖向应力计算公式为:σ=γ*h+q其中,σ是地基的竖向应力,γ是土体的单位体重,h是地基的深度,q是荷载的大小。
地基的水平应力计算公式为:σh=Kp*σv其中,σh是地基的水平应力,Kp是地基的水平系数,σv是地基的竖向应力。
地基的剪切应力计算公式为:τ=Ks*σh其中,τ是地基的剪切应力,Ks是地基的剪切系数,σh是地基的水平应力。
下面通过一个实例来说明地基应力计算的步骤。
假设建筑物的基坑开挖深度为10m,地基底面积为100m²。
土体的单位体重为20kN/m³,内摩擦角为30°,剪切强度为15kPa。
荷载大小为500kN。
首先σ=γ*h+q=20*10+500=700kPa然后,计算地基的水平应力:σh=Kp*σv=Kp*700最后,计算地基的剪切应力:τ=Ks*σh=Ks*(Kp*700)通过上述计算,可以得到地基的应力值。
深基坑坑底抗隆起稳定的计算方法
推导 m 了
D 计规 范 《 B J 0 8
一
》 中坑 底 抗 隆 起 稳 定 假 定 : (a ) 滑 动 面
,
许 多 新 的计 算 方 法
少 的误 差
,
,
但 是 计 算 的理 论 值 和 工 程 实 测 值 还 有 不 本 文 推 出 的计 算 方 法 充
般 发 生 于 围护 墙 底 面
;
过 围 护 墙 底 面 滑 面 的抗 滑 安 全 系 数
弱
,
掺硅 灰 的混 凝 土 抗 渗能力较
,
结论
掺 硅 灰 混 凝 土 中 的 C a (O H ) 含 量 随 着 硅 灰 的增 大 而 降 低
,
, ,
硫 酸 盐 的 侵 蚀 作 用 无 法 向 内部 扩 展
,
}昆 土 试 件 本 身 的 凝
,
强 度 又 在增长
因 此 出现 了 在 第 七 个 循 环 之 后
。
,
对 基 坑 的稳
心 的确 定
,
大致有两 类 :
6 1 97
一
类 是 圆 心 在 基 坑 底 与挡 土 墙 交 界
。
定 性 和 整 个 工 程 的 经 济合 理 都 有 重 要 的 意 义
目前 工 程 界 对
,
处
;
第 二 类 是 以 设 置 在 挡 土 墙 最 下 层 支撑 点 处
— —
基 坑 抗 隆起 稳 定 性 这 方 面 的 研 究 取 得 了 很 大 进 展
长
。
,
水灰 比越 大
,
,
破 坏 所 需 循环 次 数越 多
,
周期越
这点和
( 5 ) 从 对 试 件 破 坏 现 象 的描 述 上 我 们 发 现
3地基中应力计算
3地基中应力计算
地基中的应力计算是土木工程中的重要内容之一、地基是土壤和岩石的层,承担着承载结构物重量的功能。
了解地基中的应力分布对于设计和施工地基非常关键。
本文将介绍地基应力的计算方法。
地基应力的计算需要考虑以下几个方面:土体重力应力、水平外载应力、水平地震应力、竖向外载应力以及竖向地震应力。
其次,考虑水平外载应力。
当地基表面施加水平外载时,会产生水平应力。
水平外载应力的计算公式为σ=q*B,其中σ为外载应力,q为外载单位宽度,B为地基的宽度。
然后,考虑水平地震应力。
在地震发生时,地基会受到水平地震应力的作用。
水平地震应力的计算公式为σ=a*γ*z,其中σ为地震应力,a 为加速度,γ为土层的单位重量,z为土层的深度。
接下来,考虑竖向外载应力。
当地基表面施加竖向外载时,会产生竖向应力。
竖向外载应力的计算公式为σ=q*d,其中σ为外载应力,q为外载单位面积,d为地基的厚度。
最后,考虑竖向地震应力。
在地震发生时,地基会受到竖向地震应力的作用。
竖向地震应力的计算公式为σ=a*γ*z,其中σ为地震应力,a 为加速度,γ为土层的单位重量,z为土层的深度。
综上所述,地基中应力的计算涉及到土体重力应力、水平外载应力、水平地震应力、竖向外载应力以及竖向地震应力等多个因素。
对于土木工程中的地基设计和施工来说,准确地计算出地基中的应力分布是非常重要的,可以为工程的安全和可靠性提供保障。
基坑底抗隆起验算
基坑底抗隆起验算基坑底抗隆起验算是指在进行地下工程施工时,为了保证基坑底部的稳定性和安全性,需要进行一系列的验算和设计。
基坑底抗隆起是指在基坑底部受到地下水或土壤侧压力的作用下,底部产生隆起现象的情况。
为了避免基坑底部的隆起,需要进行相应的验算和设计。
基坑底抗隆起验算是基于土力学和水力学原理进行的。
首先需要确定基坑底部的土壤类型和水位情况,然后根据土壤的力学参数和水的压力来计算基坑底部的抗隆起能力。
一般来说,基坑底部的抗隆起能力应大于或等于地下水或土壤侧压力的作用,以确保基坑底部的稳定。
在进行基坑底抗隆起验算时,需要考虑以下几个关键因素:土壤的类型、土壤的重度、土壤的饱和度、基坑的尺寸和形状、地下水位、地下水渗透性等。
这些因素会影响基坑底部的抗隆起能力,需要进行综合考虑和计算。
基坑底抗隆起验算方法有多种,常用的方法包括:平衡法、弹性地基法、承载力法等。
平衡法是基于基坑底部的土壤和地下水的平衡原理进行的,通过计算地下水和土壤的压力平衡条件来确定基坑底部的抗隆起能力。
弹性地基法是基于地基的弹性特性进行的,通过计算地基的变形和应力来确定基坑底部的抗隆起能力。
承载力法是基于土壤的承载力和剪切强度进行的,通过计算土壤的承载力和剪切强度来确定基坑底部的抗隆起能力。
在进行基坑底抗隆起验算时,需要进行详细的土壤和水文调查,获取相关的土壤参数和水位数据。
然后根据所选用的验算方法进行计算,确定基坑底部的抗隆起能力。
如果计算结果不满足设计要求,则需要进行相应的设计调整,以确保基坑底部的稳定和安全。
基坑底抗隆起验算是地下工程施工中的重要环节,通过合理的设计和计算,可以保证基坑底部的稳定性和安全性。
在进行验算时,需要考虑多个因素,选择合适的验算方法,并进行详细的土壤和水文调查。
只有确保基坑底部的抗隆起能力大于或等于地下水或土壤侧压力,才能保证基坑施工的顺利进行。
建筑基坑稳定性验算
建筑基坑稳定性验算1 一般规定1.1 本章适用于桩、墙式围护结构的基坑,稳定性验算应包括如下内容:1 支护桩稳定入土深度;2 基坑底隆起稳定性;3 坑底渗流稳定性;4 基坑边坡整体稳定性。
1.2 土的抗剪强度指标应根据土质条件和工程实际情况确定,并与稳定性分析时所选用的抗力分项系数取值配套。
本章所规定的各项稳定性验算,土的强度指标均应按固结快剪强度指标选用,并应考虑如下因素对土强度指标影响:1 软土地区基坑稳定性分析时应考虑因基坑暴露时间对土体强度的影响。
2 开挖面积很大、或基坑长度很大的基坑,应考虑土的强度指标沿基坑周边分布的差异。
3灵敏度较高的土,基坑临近有交通频繁的道路或其他振动源时,对6m深度范围内的饱和粘性土,计算采用土的强度指标宜适当进行折减,强度折减系数可取0.6~1.0,当振动荷载大、土灵敏度高、振动荷载频率1Hz~2Hz时,折减系数取低值。
4 应考虑打桩、地基处理的挤土效应等施工扰动原因对土强度指标造成降低的不利影响。
5对欠固结土,宜通过现场实测土体的不排水强度进行稳定分析。
6 验算基坑稳定时,对于开挖区,有条件时宜采用卸荷条件下进行试验的抗剪强度指标。
1.3 对基坑面积较大、基坑影响范围内土层分布不均匀的基坑,应根据基坑各边的土层分布条件进行稳定计算,1.4 对于基坑的整体稳定计算,按平面问题考虑,并采用圆弧滑动面计算。
有软土夹层、倾斜基岩面等情况时,宜用非圆弧滑动面计算。
按总应力法计算。
1.5 对不同情况(如不同设计状况,不同验算方法及不同土性指标)2 支护结构稳定入土深度的验算支护结构的稳定入土深度采用极限平衡法计算确定。
作用在支护结构上的土压力分布为:基坑外侧一般可采用主动土压力,基坑开挖侧以下取被动土压力。
当入土深度较大时,在反弯点至支护结构底端段可考虑反弯点下土的约束作用。
3 基坑底抗隆起稳定性验算3.1 基坑坑底抗隆起稳定性验算应按如下方法计算:1 当基坑底为均质软土时且提供其十字板强度时,应按以下两种条件验算坑底土涌起稳定性。
关于抗隆起稳定的计算公式和安全系数取值的考证和研究
表1 国内规范抗隆起稳定计算公式和安全系数
续表1 国内规范抗隆起稳定计算公式和安全系数
续表1 国内规范抗隆起稳定计算公式和安全系数
2 对抗隆起稳定计算公式的分析
表1列出了国内一些规范(程)、手册抗隆起稳定计算公式和相应的 安全系数共12个,其安全系数从 1.2γ 0(重要性系数)~2.5。12个公式大致番茄 可分为3类: ¾ ①按图a用极限承载力核算抗隆起稳定,如式(1)、(2)、(4)、 (6)、(10)等; ¾ ②按图b假设以t为半径的半圆滑裂面对坑底O点取力矩平衡计算,如式 (3)、(5)、(8)、(9)等; ¾ ③按图c、d以最下一排支撑(或锚杆)取力矩平衡计算,如式(7)、 (10)、(11)等,现对这三类计算方法进行分析。
fu
=
1 2
N
rξ
r
bγ
+
Nqξqγ 0d
+ Ncξcck
¾ (2)抗隆起计算用什么试验参数?参考文献[8]中提到,对于砂土地
基,c = 0 时,fu = γt × N q ,对于黏性土,ϕ = 0 时, fu = cNc + γt × N q (Nc = 5.14,Nq = 1) ϕ = 0 显然是用三轴不固结不排水试验或十字板的不排
关于抗隆起稳定的计算公式和安 全系数取值的考证和研究
张旷成
深圳市勘察测绘院有限公司 二○○八年十月
目录
¾0 引 言 ¾ 1 各规范(程)中抗隆起稳定计算 ¾ 2 对抗隆起稳定计算公式的分析 ¾ 3 安全系数的实例、算例分析(5个算例) ¾ 4 结论和建议
0引 言
基坑工程中,由于对抗隆起稳定问题未作考虑或考虑不周,使基 坑失稳破坏的事故不少,为对深圳市标准《深圳地区建筑深基坑支护 技术规范SJG05-96》进行修订,需要对抗隆起稳定计算公式和相应 的安全系数进行考证。为此本文对国内现行7本规范(包括国家标 准、行业标准、地方标准)和手册的12个公式进行考查分析,结合 深圳地区5个已产生隆起破坏或采取措施未产生破坏的工程实例和算 例进行检算和验证,通过考证,以期回答以下几个问题:
地基中应力计算范文
地基中应力计算范文地基中的应力计算是土力学和地基工程中的重要内容,用于确定地基中各点的应力分布,以评估地基的承载力和稳定性。
本文将介绍地基中应力计算的基本原理和方法。
地基中的应力可以分为两种:有效应力和总应力。
有效应力表示土体颗粒间的相互接触压力,是土体内部的一种力学性质。
而总应力则是指土体在一定深度下所受到的外界荷载的压力。
有效应力的计算是地基中应力计算的重要内容之一、有效应力与孔隙水压力和土体饱和度有关。
孔隙水压力是指土体中的孔隙水所产生的压力,对地基的承载力和变形性能有重要影响。
土体饱和度是指土体中孔隙水所占体积的比例。
有效应力的计算可以通过以下公式得到:σ'=σ-u其中,σ'为有效应力,σ为总应力,u为孔隙水压力。
总应力的计算主要涉及到荷载的传递。
地基所受到的荷载可以是长期荷载和临时荷载。
长期荷载是指永久性的荷载,如建筑物自身重量等。
临时荷载则是指一段时间内施加的荷载,如风、地震等。
在进行总应力计算时,需要注意荷载的传递路径。
通常,荷载会先由建筑物的上部传递到地基,然后再由地基传递到地下。
计算总应力时,可以采用按深度分层的方法,先计算每个层次的应力,再将其累加得到总应力。
具体的计算可以参考公式:σ=γz+p其中,σ为总应力,γ为土体的单位体积重量,z为深度,p为荷载。
除了有效应力和总应力的计算,还需要进行地基稳定性的分析。
地基稳定性是指地基在承载荷载时的稳定性能。
常见的稳定性分析方法有承载力分析和破坏面分析。
承载力分析是根据土体力学的原理,计算地基承受荷载的能力。
通常,承载力计算是在考虑土壤的强度参数、土体刚度和荷载条件等因素的基础上进行的。
常用的承载力计算方法有平面应力分析和极限平衡法。
破坏面分析是用来确定地基在承受荷载时产生破坏的形式和位置。
常见的破坏形式有均匀沉陷、不均匀沉陷和滑动破坏等。
根据破坏形式,可以采用不同的破坏面分析方法,如限定平衡法、塑性解析法和数值分析法等。
基坑抗隆起稳定性计算
基坑抗隆起稳定性计算1、本问题产生的原因(1)对苏州的地质条件的认识,认为是软土。
抗隆起计算采用最下一道支撑圆弧滑动计算公式,一级、二级、三级基坑,系数按2.2、1.9、1.7采用。
(2)现有商业计算软件都根据新的规范进行了更新,采用既有的商业软件内含计算方法,计算不满足要求。
(3)苏州地质较上海地质要好,如果上海满足要求,苏州也应该可以满足要求。
2、苏州的地质1)软土的定义:软土,在我国的几种规范里面都有很相似的定义:《岩土工程名词术语标准》(GB/T50279-98):软粘土,天然含水量高,呈软塑到流塑状态,具有压缩性高、强度低等特点的粘土。
《建筑岩土工程勘察基本术语标准》(JGJ84):软土,天然含水量大、压缩性高、承载力低、软塑到流塑状态的粘性土。
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009):天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
2)苏州的地质根据定义,目前除了2-y层属于软土以外,其他均属于一般地层。
《建筑基坑支护技术规程》中规定:4.2.5 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构,当坑底以下为软土时,其嵌固深度应符合下列以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求:因此,只有当坑底以下为软土时,才采用国标规范标准计算,目前2-y层一般在浅层,主要影响的是个别附属浅基坑。
3、抗隆起计算公式一般来说抗倾覆和抗隆起计算控制了围护结构的插入比。
然而对于多道支撑,抗倾覆多能满足要求,不作为控制因数,因此,抗隆起稳定性计算就十分关键的设计内容,控制着围护结构的插入深度。
抗隆起计算有两类,一类墙底地基极限承载力模式,此项计算一般均能满足,不作为控制因数。
另一类是墙底圆弧滑动模式。
具体计算又分绕坑底垫层圆弧滑动和绕最下一道支撑点圆弧滑动。
针对苏州的工程实践情况,可以选用以最下一道支撑为支点的圆弧滑动公式,理由如下:(1)滑动面一般发生于围护墙底面。