5.4 基坑的稳定性验算(16∶9)

计算方法
⚫ 将墙底平面OA视为基础底面，基础埋深为墙的嵌固 深度hd，基底压力=OA面上土的自重应力+地面超载。
⚫ 按普朗德尔地基承载力公式计算墙底地基承载力 pu， 根据 pu与基底压力的比值评价基坑底抗隆起稳定性。
计算公式
O
A
Kb
=
墙底处地基极限承载力pu 墙底OA面土的自重应力+ 超载
=
2hd Nq + cNc 1(h + hd ) + q0
5.4 基坑的稳定性计算
三、基坑整体稳定性验算
计算方法：
biq0
圆弧滑动面条分法(原理及公式推导见《土力学》)。
计算公式: KSF =
ciLi + [(q0bi + Wi ) cosi − uiLi ] tan i
(q0bi + Wi ) sini
≥KSF = 1.25 ~ 1.35
注意事项：
承压水层顶面处坑内土自重应力 承压水层顶面处向上的水压力
=
D hw w
≥Kh
=1.1
式中，D —承压水层顶面至坑底的土层厚度；
hw—承压水层顶面的压力水头高度；
—承压水层顶面至坑底土层的天然重度。
7
承压水 测管水位 截水帷幕
土自重应力D
水压力 hww 承压水层
5.4 基坑的稳定性计算
六、基坑渗流稳定性验算
稳定性验算的内容
⚫ 支挡结构嵌固稳定性验算 ⚫ 基坑整体稳定性验算 ⚫ 绕最下层支点稳定性验算 ⚫ 基坑底抗隆起稳定性验算 ⚫ 基坑抗渗流稳定性验算
2
嵌固深度 hd
支挡结构
q0
O 整体滑动稳定性验算qj
绕下层支点稳定性验算 抗隆起稳定性验算
5.4 基坑的稳定性计算
二、支挡结构嵌固稳定性验算
悬臂式支挡结构
Ke
=
Epk Eak
ap1 ≥ aa1Ke= 1.15 来自 1.25hppk
Epk
pak
Eak
hd
aal
单层支点支挡结构
Ke
=
Epk Eak
ap2 ≥ aa2
Ke
= 1.15 ~ 1.25
支点A
Ra
pak
h
ap2
Eak Epk ppk
hd
aa2
apl
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对于非均质含水层，宜采用数值方法进行渗流稳定性分析。
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5.4 基坑的稳定性计算
小结
支挡结构嵌固稳定性验算：悬臂式、单层支点式支挡结构的嵌固稳定性验算 整体稳定验算：按圆弧滑动面条分法计算，滑弧从墙外地表→墙底→坑底面。 绕最下层支点稳定验算：按圆弧滑面条分法计算，滑弧从墙外最下层支锚点
≥Kb
= 1.4
~ 1.8
Nq = tan2 (45 + 2)e tan
Nc = (Nq −1)
tan
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6
5.4 基坑的稳定性计算
六、基坑渗流稳定性验算
D hw
坑底抗突涌稳定性验算
基坑上部土层为不透水层，坑底下某深度处有 承压水含水层，若其顶面处向上的水压力过大， 则坑底也可能发生隆起(即突涌)，所以要求：
hd
D1=h hd
D1 h
坑底抗流土稳定性验算
抗流土临界水力梯度icr 渗流的水力梯度i
≥
Kf
截水帷幕
承压水 测管水位
截水帷幕
h
( 2hd
w
+ 0.8D1
)
≥
Kf
式中，h—基坑内外的水头差；
潜水
承压水
hd—截水帷幕在坑底以下的插入深度； D1—潜水面或承压水含水层顶面至基坑底面的土层厚度；[Kf]=1.4~1.6。
基坑将产生绕支挡结构最下层支点O的圆弧滑动破坏。
计算方法：
q0
圆弧滑动条分法（参见《土力学》) 。
计算公式：
Kr
=
c jl j
+ (qjbj (q jbj
+ G j ) cos j + G j ) sin j
tan j
≥Kr = 1.7 ~ 2.2
hd
软土
5
5.4 基坑的稳定性计算
五、基坑底抗隆起稳定性验算
水平面（其上土重视为超载）→墙底→坑底面。 坑底抗隆起验算： 墙 墙底 底处 处坑 坑内 外地 土基 体极 自限 重承+ 超载载力≥ 1.4~1.8 坑底抗突涌验算： 承承压压水水含含水水层层顶顶面面上向土上的的自水重压应力力≥1.1
坑底抗流土验算：
抗流土临界水力梯度icr 渗流的水力梯度i
≥1.4~1.6
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9
10
Wi
Raj uiLi
软土层
① 桩(墙)底端有软弱下卧层时，滑面为圆弧与软土层面组成的复合滑动面；
② 对于锚拉支挡结构或土钉墙，计入超过滑动面后部分锚杆/土钉的抗滑作用。
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5.4 基坑的稳定性计算
四、绕最下层支点稳定性验算
基坑底为软土层时可能破坏模式：
5 基坑工程
1
5.4 基坑的稳定性验算
一、基坑稳定性验算的目的与内容 二、支挡结构嵌固稳定性验算 三、基坑整体稳定性验算 四、绕最下层支点稳定性验算 五、基坑底抗隆起稳定性验算 六、基坑渗流稳定性验算
5.4 基坑的稳定性计算
一、基坑稳定性验算的目的与内容
稳定性验算的目的
⚫ 确定支挡结构的嵌固深度hd， ⚫ 确保基坑的稳定。