基坑稳定性验算

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基坑稳定性验算

概述在基坑开挖时，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时，需要验算基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，使地基的稳定性具有一定的安全度。

验算内容对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。

目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算②基坑的抗隆起稳定验算③基坑底抗渗流稳定性验算验算方法及计算过程基坑的整体抗滑稳定性验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。

不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。

通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。

考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。

基坑抗隆起稳定性验算图基坑抗隆起稳定性验算计算简图采用同时考虑c 、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。

()qD H cN DN K c q s +++=12γγ 式中D —— 墙体插入深度；H —— 基坑开挖深度；q —— 地面超载；1γ—— 坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；2γ—— 坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值； q N 、c N —— 地基极限承载力的计算系数；c 、ϕ—— 为墙体底端的土体参数值；用普郎特尔公式，q N 、c N 分别为：ϕπϕtan 2245tan e N q ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=︒ ()ϕtan 11-=q c N N 其中 D= q=10kpa H=7m ϕ= 244.1879.29.1821.181.2181=⨯+⨯+⨯=γ 5.1817.03.183.09.182=⨯+⨯=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+=⨯e Nq 32.1924tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=ϕNq Nc 则 Ks=××+10×/(7++10=> 符合要求抗渗流（或管涌）稳定性验算（1）概述根据《建筑基坑工程设计计算与施工》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数s cm /106-≥）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。

基坑稳定分析

基坑稳定分析对有支护的基坑进行土体稳定分析，是基坑工程设计的重要环节之一。

基坑稳定分析的目的是为了确定基坑侧壁支护结构在给定条件下的合理嵌固深度，或验算拟定支护结构设计的稳定性。

基坑稳定分析参见《建筑基坑支护规范》（JGJ—2012）的规定。

目前，基坑稳定分析主要包括下面几个方面：1、整体稳定性分析采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外锚拉结构且墙面垂直的特点，不同于边坡稳定性验算的圆弧滑动。

有支护的滑动面的圆心一般靠近基坑内侧附近，应通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。

2、支护结构踢脚稳定性分析验算最下道支撑以下的主、被动土压力区的压力绕最下道支撑梁点的转动力矩是否平衡。

在基坑内墙前极限被动土压力计算中，考虑墙体与坑内土体间的摩擦角的影响，同时也考虑到地基土的黏聚力。

3、基坑底部土体的抗隆起稳定性分析基坑底部土体的抗隆起稳定性分析具有保证基坑稳定和控制基坑变形的重要意义。

对适用不同地质条件的现有不同抗隆起稳定性计算公式，应按工程经验规定保证基坑稳定的最低安全系数。

4、基坑的渗流稳定性分析在饱和软粘土中开挖基坑，都需要进行支护，支护结构通常采用排桩、地下连续墙、搅拌桩或有止水措施的冲孔灌注桩等。

由于地下室水位很高，因此很容易造成基坑底部的渗流破坏，所以设计支护结构嵌固深度时，必须考虑抵抗渗流破坏的能力，具有足够的渗流稳定安全度。

5、基坑底土突涌的基坑稳定性分析如果在基底下的不透水层较薄，而且在不透水层下面具有较大水压的滞水层或承压水层时，当上覆土重不足以抵挡下部的水压时，基底就会隆起破坏，墙体就会失稳，所以在设计、施工前必须要查明地层情况以及滞水层和承压水层水头的情况。

新建秦淮湾小区项目部张德奎。

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。

基坑放坡稳定性验算

基坑放坡稳定性验算根据施工组织安排，10-03地块各楼栋基坑采用分块开挖，临时放坡的施工方案，我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算，验算过程如下：参数信息:条分方法：瑞典条分法；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.50；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：8.00；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数1 2.50 3.80 2.00 0.002 3.00 4.50 2.00 0.00计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。

自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。

将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重2、作用于土条弧面上的法向反力3、作用于土条圆弧面上的切向阻力将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。

计算公式:式子中：--土坡稳定安全系数；Fsc --土层的粘聚力；--第i条土条的圆弧长度；liγ --土层的计算重度；--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；θiφ --土层的内摩擦角；--第i条土的宽度；bi--第i条土的平均高度；hi――第i条土水位以上的高度；h1i――第i条土水位以下的高度；h2iγ' ――第i条土的平均重度的浮重度；q ――第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：式子中：r --土坡滑动圆弧的半径；l--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α ---土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式当h1i ≥ hi时，取h1i= hi；当h1i ≤0时，取h1i= 0；h2i的计算公式：h2i = hi-h1i；hw――土坡外地下水位深度；li的几何关系为：计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.391 45.259 -0.038 8.449 8.449示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.321 52.516 -0.028 18.947 18.947示意图如下：计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.391>1.30 满足要求! [标高 -3.60 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.321>1.30 满足要求! [标高 -6.60 m]宝山新城顾村A单元10-03、10-05地块项目部2018年3月8日。

探讨基坑抗隆起稳定性验算

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ；ｂａｓａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｇａｉｎｓｔｕｐｈｅａｖａｌ；ｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｍｅｔｈｏｄ；ｃｉｒｃｌｅｓｌｉｐｍｅｔｈｏｄ
所示：
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图２规范Ａ圆弧滑动模式的计算简图
３建设部《建筑基坑支护技术规程》在新颁布的建设部行规《建筑基坑支护技术规程》（ＪＧＪ１２０—２０１２）（以下简称规范Ｂ）中，基坑抗隆起稳定性验
■地基基础工程
福建建设科技２０１３．Ｎｏ．２
７
探讨基坑抗隆起稳定性验算
张耀年（福建省建筑科学研究院
［摘
福建省绿色建筑技术重点实验室
福建福州
３５００２５）
要］本文探讨新颁布规范中基坑抗隆起稳定性验算的方法和规定。抗隆起稳定性地基极限承我力模式圆弧滑动模式
图１规范Ａ极限承载力模式的计算简图
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３所示：
基坑底下部土体的强度稳定性应满足下式规定
Ｖ
Ｎｃ１ ’

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。

地铁车站基坑抗突涌稳定性验算

地铁车站基坑抗突涌稳定性验算一、工程概况（略）二、工程地质与水文地质条件2.1工程地质条件（略）2.2水文地质条件本场区的地下水，主要有浅层潜水和深层承压水。

浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中，补给来源主要为大气降水和地表水，其静止水位一般在深1～4m。

潜水含水层的渗透系数在10－3～10－6之间。

深层承压水含水层主要分布于深部的（12）4（14）1圆砾层中，隔水顶班为其上部的粘性土层。

水头埋深约在地表下6.4m，相当于高程＋1.10m。

三、降水方案的设计根据水文地质条件和围护结构型式，本次降水设计主要包含两方面：基底稳定性验算和基坑内疏干井的设计。

3.1基底稳定性分析基坑底板的稳定条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力。

即：H·γs ≥Fs·γw·h式中：H —基坑底至承压含水层顶板间距离（m）；γs —基坑底至承压含水层顶板间的土的平均重度（kN/m3）；h —承压水头高度至承压含水层顶板的距离（m）；γw —水的重度（KN/m3），取10kN/m3；Fs —安全系数，一般为1.0～1.2,取1.05；2、计算情况：以开挖深度最大的换乘节点附近的资料为计算依据，验算基底的抗涌稳定性。

有关参数如下：地面标高＋5.906m，承压水水位标高＋1.10m，承压含水层顶板标高－35.17m，换乘节点最大开挖深度处的标高－18.754m。

A.计算承压含水层的顶托力Fs·γw·hFs·γw·h= Fs ×10×（1.10-(－18.754)）=198.754 Fs kPa；B.根据基坑开挖深度计算基坑底至承压含水层顶板间的土压力H·γs。

H=-18.754–（－35.17）=16.417m，γs=17.70kN/m3则：H·γs=16.417×17.70=290.58 kPa；C.计算安全系数198.754 Fs =290.58Fs＝1.462>1.10因此，本基坑可以不考虑承压水的突涌问题。

基坑放坡稳定性验算

放坡参数：
序号
放坡高度(m)
放坡宽度(m)
平台宽度(m)
条分块数
1
2.50
3.80
2.00
0.00
2
3.00
4.50
2.00
0.00
计算原理：
根据土坡极限平衡稳定进行讣算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面, 通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧讣算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重
2、作用于土条弧面上的法向反力
3、作用于土条圆弧面上的切向阻力
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足＞=1.3的要求。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。
基坑放坡稳定性验算
根据施工组织安排，10-03地块各楼栋基坑采用分块开挖，临时放坡的施工方案，我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算，验算过程如下：
参数信息：
条分方法：瑞典条分法；
考虑地下水位影响；
基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.50；
基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：8.00；
计算公式：
式子中：
F:一土坡稳定安全系数；
c一土层的粘聚力；
1厂-第i条土条的圆弧长度；
Y一土层的计算重度；
0i--第1>―土层的内摩擦角；
b,--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
hii第i条土水位以上的高度；
氐一一第i条土水位以下的高度；

10.5基坑稳定性分析

上海万达广场工地基坑外侧土方滑移
发生坍塌的是宝山万达广场工地北面，近一二八纪念路一侧的围墙。
Байду номын сангаас
3. 基坑底隆起稳定性验算对饱和软黏土，抗隆起稳定性的验算是基坑设计的一个主要内容。基坑底土隆起，将会导致支护桩后地面下沉，影响环境安全和正常使用。隆起稳定性验算的方法很多。可按地基规范推荐的以下条件进行验算：
有支护结构的基坑整体稳定性验算
M P R cos i
2M c
h（i Kp
K
）
a
d d
(2-43)
式中：Mp——每延米中的桩产生的抗滑力矩(kN·m/m)；
i
——桩与滑弧切点至圆心连线与垂线的夹角； Mc——每根桩身的抗弯弯矩(kN·m/单桩)；
hi——切桩滑弧面至坡面的深度(m)；
γ——hi范围内土的重度(kN/m3)；
≥
1.3
(2-46)
Ep
Ea ≥ 1.2 (2-47)
式中：Ep、bp——分别为被动侧土压力的合力及合力对支护结构
底端的力臂；
Ea、ba——分别为主动侧土压力的合力及合力对支护结构底
端的力臂。
杭州地铁1号线基坑内发生土体滑移
2009年1月26日18时20分左右，杭州地铁1 号线凤起路站基坑内发生土体纵向滑移事故，没有造成人员伤亡。事故发生后，现场立即启动了应急预案，采取了一系列应急抢险措施：补设钢支撑，确保基坑安全；加强对基坑和周边建筑物的监测；北面土体滑移面的顶部适当进行卸载；调整公交延安路(凤起路-庆春路段) 交通；进一步优化凤起路站的支撑体系以加强安全性等。
Kp、Ka——土的被动与主动土压力系数；
d——桩径(m)；

基坑放坡稳定性验算

基坑放坡稳定性验算根据施工组织安排， 10-03 地块各楼栋基坑采用分块开挖，临时放坡的施工方案，我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算，验算过程如下：参数信息 :条分方法：瑞典条分法；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.50 ；基坑内侧水位到坑顶的距离 (m)：8.00 ；放坡参数：序号放坡高度 (m)1 2.503.80 2.00 2 3.004.50 2.00 计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。

通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。

将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第 i 条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条r F - /■- .、”/•■上存在着： 1、土条自重2、作用于土条弧面上的法向反力3、作用于土条圆弧面上的切向阻力将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足 >=1.3 的要求。

放坡宽度 (m) 平台宽度 (m) 条分块数 0.00 0.00自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，式子中：F s -- 土坡稳定安全系数；c -- 土层的粘聚力；l i --第i 条土条的圆弧长度；丫 -- 土层的计算重度；9 i --第i 条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角;© -- 土层的内摩擦角；b i --第i 条土的宽度；h i --第i 条土的平均高度； h ii ――第i 条土水位以上的高度；h 2i ――第i 条土水位以下的高度；丫 ’一一第i 条土的平均重度的浮重度；将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足 >=1.3的要求。

计算公式：考虑安全工*£ + f （?% + r 俎）勺tan （p第i条土条土上的均布荷载;其中，根据几何关系，求得h i为：______________ __________ 2&二一[(f-0・5)xg _厶]—r + 4 -(/-0.5)xZ?Jtana!式子中：r -- 土坡滑动圆弧的半径；丨0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；a --- 土坡与水平面的夹角；h ii的计算公式\( h \cos Qi- \r sm(/7 + d)- H几二九一I COSM)当h ii > h i 时，取h ii = h i当h ii < 0 时，取h ii = 0 ;h2i的计算公式：h 2i = h i -h ii ；h w 土坡外地下水位深度；i i的几何关系为:h_ 1 )x ® / i 乂 bj — Iarccos ----- --- ——-一 arccos -- ——-x 2 x 旷 x 兀360二90-碎亦上四4k计算安全系数：将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数 Fs ：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心丫(m)半径R(m)第 1 步 1.39145.259-0.038 8.449 示意图如下：计算结论如下:8.449第 2 步 1.32152.516 -0.028 示意图如下：圆心X 18.947圆心Y(m) 半径R(m) 18.947■1daagw •oooml计算步数安全系数滑裂角(度)第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.391>1.30 满足要求 ! [ 标高-3.60 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.321>1.30 高 -6.60 m]2018年3月8日满足要求 ! [ 标宝山新城顾村A 单元 10-03 10-05 地块项目部。

【重要】岩土工程稳定性(四)----基坑稳定性

2、整体稳定性分析（7/11）
四、重力式围护体系的整体稳定性验算
仍可采用圆弧滑动法进行验算验算中需要考虑，圆弧通过围护墙体底部以及圆弧切墙两种可能模式。对于水泥土桩墙支护当验算切墙圆弧的安全系数时，可取墙体强度指标 ϕ =0，c = (1/5~1/10)qu，其中qu为挡墙体无侧限抗压强度。当qu>0.8MPa时可不计算切墙圆弧的安全系数。当支护体系下面有软弱土层时，应增大计算深度，直至整体稳定安全系数增大为止。
1、概
述（2/10）
2、基坑破坏模式分类根据时间：长期稳定和短期稳定；根据基坑的形式：有支护基坑和无支护基坑破坏。其中有支护基坑围护形式又可分为刚性围护、无支撑柔性围护和带支撑柔性围护。各种基坑围护形式因为作用机理不同，因而具有不同的破坏模式。
1、概
3、基坑的失稳形态分类
述（3/10）
（1）放坡开挖基坑由于设计不合理坡度太陡，或雨水、管道渗漏等原因造成边坡渗水导致土体抗剪强度降低，引起基坑边土体整体滑坡
1、概
述（4/10）
（2）刚性挡土墙基坑是指水泥土搅拌桩、旋喷桩等加固土组成的宽度较大的一种重力式基坑围护结构，其破坏形式有如下几种： (a)由于墙体的入土深度不足，或由于墙底存在软弱土层，土体抗剪强度不够等原因，导致墙体随附近土体整体滑移破坏，如图 (a)所示 (b)由于基坑外挤土施工如坑外施工挤土桩或者坑外超载作用如基坑边堆载、重型施工机械行走等引起墙后土体压力增加，导致墙体向坑内倾覆，如图 (b)所示 (c)当坑内土体强度较低或坑外超载时，导致墙底变形过大或整体刚性移动，如图(c)所示
岩土工程稳定性（四）--
基坑稳定性
1、概述
2、整体稳定性分析

基坑支护结构稳定性验算

基坑支护结构稳定性验算引言基坑支护结构的稳定性验算是确保施工过程中基坑的安全和稳定的重要环节。

稳定性验算的目的是根据基坑的尺寸、土壤力学参数及施工过程中的荷载情况，评估支护结构的稳定性。

稳定性验算方法稳定性验算通常采用弹性平衡法或有限元分析方法进行。

下面将简要介绍这两种方法：1. 弹性平衡法：该方法基于力学平衡原理，将基坑支护结构视为一个弹性体系，在施工过程中受到的荷载作用下，通过平衡力的计算来评估结构的稳定性。

该方法适用于基坑边界条件简单、土壤参数变化不大的情况。

2. 有限元分析方法：该方法基于有限元理论，将基坑支护结构划分为有限个小单元，通过求解土体的应力、位移等参数来评估结构的稳定性。

该方法适用于基坑边界条件复杂、土壤参数变化较大的情况。

稳定性验算内容稳定性验算的内容通常包括以下方面：1. 土体参数的测定：稳定性验算需要准确的土体参数数据，包括土的内摩擦角、黏聚力、承载力等。

这些参数可以通过现场取样、室内实验或文献资料等方式获取。

2. 基坑尺寸的确定：稳定性验算需要基于设计要求确定基坑的尺寸，包括深度、宽度等。

这些尺寸应基于土体参数和施工条件进行合理的确定。

3. 荷载的考虑：稳定性验算应考虑施工过程中的各种荷载，如土压力、水压力、防护结构重量等。

这些荷载应根据实际情况进行准确的估算。

4. 稳定性验算的方法选择：根据基坑边界条件、土体参数的变化和施工工艺特点等因素，选择合适的稳定性验算方法进行分析计算。

结论稳定性验算是确保基坑支护结构安全和稳定的关键环节。

我们可以根据实际情况选择合适的稳定性验算方法，确定土体参数和基坑尺寸，并综合考虑各种荷载进行分析计算，以保证基坑支护结构的稳定性。

基坑稳定性验算.pdf

第4章基坑的稳定性验算4.1概述在基坑开挖时，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时，需要验算基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，使地基的稳定性具有一定的安全度。

4.2 验算内容对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。

目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算②基坑的抗隆起稳定验算③基坑底抗渗流稳定性验算4.3 验算方法及计算过程4.3.1基坑的整体抗滑稳定性验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。

不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。

通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。

考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。

4.3.3基坑抗隆起稳定性验算图4.1 基坑抗隆起稳定性验算计算简图采用同时考虑c 、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。

()qD H cN DN K c q s +++=12γγ 式中D —— 墙体插入深度；H —— 基坑开挖深度；q —— 地面超载；1γ—— 坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值； 2γ—— 坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值； q N 、c N —— 地基极限承载力的计算系数；c 、ϕ—— 为墙体底端的土体参数值；用普郎特尔公式，q N 、c N 分别为：ϕπϕtan 2245tan e N q ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=︒ ()ϕtan 11−=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ϕ= 240 4.1879.29.1821.181.2181=⨯+⨯+⨯=γ 5.1817.03.183.09.182=⨯+⨯=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+=⨯e Nq 32.1924tan 1)16.9(tan 1)1(0=−=−=ϕNq Nc 则 Ks=(18.5×2.22×9.6+10×19.32)/18.4(7+2.22)+10=3.27>1.2 符合要求4.3.4抗渗流（或管涌）稳定性验算（1）概述根据《建筑基坑工程设计计算与施工》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数s cm /106−≥）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。

河床开挖施工方案基坑稳定验算

河床开挖施工方案基坑稳定验算在进行河床开挖施工时，基坑的稳定性是一个至关重要的问题。

为了确保施工过程的安全顺利进行，需要对基坑的稳定性进行验算和评估。

本文将针对河床开挖的施工方案，进行基坑稳定性验算，以确保施工的顺利进行。

施工方案概述河床开挖是指在河流或河道中进行的开挖作业，通常用于河道清淤、地基处理等工程。

在进行河床开挖施工时，需要考虑到河床的稳定性、水流的变化等因素，以确保施工的安全和效率。

基坑稳定性验算方法基坑的稳定性验算是指对基坑在各种荷载作用下的稳定性进行评估和分析，以确定基坑结构的安全性。

在进行基坑稳定性验算时，通常需要考虑以下几个方面：1.土壤参数的确定：首先需要确定基坑周围土壤的参数，包括土壤的强度、变形性质等，以确定基坑受力情况。

2.荷载的计算：根据基坑的设计要求和实际情况，计算基坑在各种荷载作用下的受力情况，包括地表荷载、水压力等。

3.稳定性分析：通过对基坑的稳定性进行分析，确定基坑在不同荷载作用下的变形和破坏情况，以评估基坑的稳定性。

4.验算结果分析：对基坑的稳定性验算结果进行分析，确定基坑结构是否符合设计要求，如果存在不稳定性，需要采取相应的加固措施。

实例分析以某项目的河床开挖施工方案为例，进行基坑稳定性验算。

该项目基坑深度10米，土壤为黏性土，地下水位较高，预计在开挖过程中会遇到一定的水压力。

1.土壤参数确定：–土壤类型：黏性土–强度参数：抗压强度10MPa，内摩擦角30°–变形参数：重度土，地基沉降量预计为5%2.荷载计算：–地表荷载：按照设计要求计算–水压力：根据地下水位和土壤条件计算水压力3.稳定性分析：–基坑在不同荷载作用下的受力情况进行分析，确定基坑的变形和破坏情况4.验算结果分析：–分析基坑的稳定性验算结果，评估基坑结构的稳定性–如果存在不稳定性，根据分析结果确定加固措施，例如加固墙、支撑桩等结论与建议通过对河床开挖施工方案的基坑稳定性验算，可以得出基坑在不同荷载作用下的稳定性情况。

深基坑工程——基坑稳定性分析

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基坑底面处旳被动土压力为：
pp坑底 h3K p 2c K p 2 12 1.3 31.2kPa
桩端处旳被动土压力为：
pp桩端 h4K p 2c K p 19.3 7 1.7 2 12 1.3 260.87kPa
被动土压力旳合力为： Epk ( 31.2 260.87 ) 0.5 7 1022.2kN / m
▪稳定性破坏计算项目：
重力式支护构造
非重力式支护构造
（水泥土墙、双排桩）
（悬臂支挡、锚拉、内撑构造等）
❖ 倾覆
❖ 墙后土体整体滑动失稳
❖ 滑移
❖ 嵌固稳定性（倾覆）
❖ 土体整体滑动失稳
❖ 坑底隆起
❖ 坑底隆起
❖ 渗透
❖ 渗透
倾覆稳定性验算又称为嵌固稳定性验算
或踢脚稳定性验算
12
第二节整体滑动稳定性验算无围护构造旳基坑稳定性分析有围护构造旳基坑稳定性分析
对多层土，取土层厚度加权平均天然重度；
hw — 承压含水层顶面的压力水头高度;
w — 水的重度；
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二、抗流土稳定性验算
悬挂式截水帷幕底端位于碎石土、砂土或粉土含水层时，对均质含水层，地下水渗流旳流土稳定性验算如下：
（2ld
0.8D1） h w
K
f
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（2ld
0.8D1） h w
定滑动土体旳重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度旳分布不同，一般采用基于极限平衡原理旳条分法分析。
极限平衡分析旳条分法： O
滑动土体分为若干垂直土条
各土条对滑弧圆心旳抗滑力矩和滑动力矩 R
βi
d c
土坡稳定安全系数
A
i
ab

基坑稳定性验算

第4章基坑的稳定性验算4.1 概述在基坑开挖时，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时，需要验算基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，使地基的稳定性具有一定的安全度。

4.2 验算内容对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。

目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算②基坑的抗隆起稳定验算③基坑底抗渗流稳定性验算4.3 验算方法及计算过程4.3.1 基坑的整体抗滑稳定性验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。

不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。

通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。

考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。

4.3.3基坑抗隆起稳定性验算图4.1 基坑抗隆起稳定性验算计算简图采用同时考虑c 、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。

()qD H cN DN K c q s +++=12γγ 式中D —— 墙体插入深度；H —— 基坑开挖深度；q —— 地面超载；1γ—— 坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；2γ—— 坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值； q N 、c N —— 地基极限承载力的计算系数；c 、ϕ—— 为墙体底端的土体参数值；用普郎特尔公式，q N 、c N 分别为：ϕπϕtan 2245tan e N q ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=︒ ()ϕtan 11-=q c N N其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ϕ= 2404.1879.29.1821.181.2181=⨯+⨯+⨯=γ 5.1817.03.183.09.182=⨯+⨯=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+=⨯e Nq 32.1924tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=ϕNq Nc 则 Ks=(18.5×2.22×9.6+10×19.32)/18.4(7+2.22)+10=3.27>1.2 符合要求4.3.4抗渗流（或管涌）稳定性验算（1）概述根据《建筑基坑工程设计计算与施工》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数s cm /106-≥）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。

深基坑工程整体稳定性验算研究

深基坑工程整体稳定性验算研究发表时间：2013-03-28T11:45:15.217Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年12月供稿作者：唐卫军[导读] 综上所述，深基坑工程施工是一项技术要求较高系统工程的问题，影响工程施工的因素比较多。

唐卫军深圳市湛联基础建筑工程有限公司广东深圳 518000摘要：深基坑工程作为建筑施工的重要组成部分,在基坑工程的施工和设计过程中,工程的稳定性需要严谨的分析和验算。

本文结合工程实例，介绍了深基坑工程支护体系方案的选择，针对基坑工程各方面的稳定性验算进行研究，确保施工安全进行。

供类似工程验算参考。

关键词：深基坑工程；稳定性验算；支护体系随着我国社会经济建设步伐的不断加快，建筑向着大型化、高层化快速发展，高层建筑数量日益增多。

深基坑施工作为建筑工程常见施工部分，目前已广泛应用于高层建筑的施工当中。

影响深基坑工程施工的因素比较多，包括场地工程勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、施工管理等，其中基坑工程的稳定性验算是保证基坑工程整体安全的关键环节。

因此，通过对深基坑工程各方面的稳定性验算进行分析，保证工程的整体质量，并且在保证工程稳定性的前提条件下，能够设计出最经济的方案。

1工程概况某高层建筑大楼,建筑地面以上高22层,地面以下为1层停车场,该建筑占地面积为1044.43m2，地面以上总建筑面积21045.46m2。

2水文地质条件场地内地下水的类型可分为上层滞水和基岩裂隙水。

上层滞水主要赋存于人工填土中，主要受大气降水补给，水量小，水位因季节变化而异；基岩裂隙水主要赋存于砂岩的节理裂隙内，主要受大气降水及潜水的补给，由于岩体的节理裂隙非常发育，基岩裂隙水含水量比较丰富。

勘察过程中，测得上层滞水、基岩裂隙水的混合稳定谁高层为1.30-3.30m。

3支护体系方案的选择3.1支护体系的组成当基坑工程的土方开挖，采用有支护开挖方式时，在基坑的土方开挖之前则需先施工支护体系。

基坑底抗渗流稳定性检算

基坑底抗渗流稳定性检算基坑底抗渗流稳定性检算中铁九局集团有限公司：刘东跃⼀、基坑底抗渗流要求的安全效果在基坑内外⽔头差压⼒作⽤下，基坑底产⽣的反涌涌⽔冲击⼒，不能把基坑底⼟壤颗粒吹浮起来。

⼟壤在⾃重压⼒作⽤下依旧能够稳定，⼟体结构仍然处于⾃然稳定状态。

⼆、检算⽬的1、了解基坑内排⽔效果：基坑底涌⽔没有压⼒，基坑内明排⽔能达到预期效果。

2、掌握桩墙的抗倾覆稳定性：基坑底⼟壤依然处于稳定状态下，桩墙底部坑内被动⼟压⼒就不会损失，能够处于稳定⽀撑状态，能够保证桩墙的底脚稳定-不倾覆！三、计算书图⽰某基坑深度8m，地下⽔位于地表以下1.5m深。

地下⼟壤为粘性⼟质，桩墙式咬合护壁桩结构。

基坑横断⾯结构⽰意图如图1所⽰。

四、计算公式验算公式：2212≥=h h K w b S ρρ。

公式中：b ρ——⼟壤在⽔中的重度，取0.9kg/cm3(粘性⼟壤⼲燥状态最⼤1.9kg/cm3，砂性⼟最⼤2.5kg/cm3)；w ρ——⽔重度（密度），1.0kg/cm3；2h ——护壁桩基坑底以下⼊⼟深度；暂时取4m ；1h ——基坑内外⽔头⾼度差；暂取6.5m ；计算结果：5.60.149.02=S K =1.11，安全系数⼩于2，不满⾜稳定性要求。

五、结果论证 1、基坑底抗渗流（管涌）的检算公式为2212≥=h h K w b S ρρ。

要保证基坑底不涌砂⼟，按《相关规范》要求，其安全系数K S ≥2。

在公式中，只有护壁桩h 2可变，反推算h 2数值：25.60.19.022212≥=h h h w b ρρ；得到：h2≥7.22m 。

护壁桩⼊⼟深度（基坑底以下埋深）⾄少7.22m ，护壁桩墙全长⾄少H=15.22m 。

2、基坑底抗管涌检算满⾜要求，不等于基坑底不渗⽔或者基坑内没⽔。

如不采⽤暗降⽔⽅案，基坑内依旧会涌⽔，应须进⾏基坑内明排⽔。

3、从公式2212≥=h h K w b S ρρ可以看出，地下⼟壤⼟质越弱，护壁桩墙的⼊⼟深度越深；基坑内外⽔头差越⼤，护壁桩墙的⼊⼟深度越深。