基坑稳定性验算
某钢板桩支护基坑结构稳定性验算
月下
住 宅与 房 地产
施 工 技术
某 钢板桩 支 护 基 坑结构 稳 定 性验 算
刘 二强
广 东 省 交通规划设计研 究 院 股 份 有 限 公 司
:
, , , ,
广东 广州
。
5 10 50 7 )
。
随 着 近 多年 来城 市 化 建设 的 快 速 发 展 地 下 空 间 越 来 越 被 重 视 各 类 基 坑 在 许 多城市 中频 繁 涌 现 其中地 下 管 线 的 新 建 摘 要 与 迁 改 工 程 需 要 安 全 快 速 的 施 工 基 坑 本 身 的 稳 定 性 是 设 计 与施 工 的 一 个 重 要 指 标 本 文 针 对 钢 板 桩 支护 结 构 设 计 方 案 以 深 圳 市 某 明 挖 基 坑 为 工 程 背 景进 行 验算 主 要 内容 包 含排 桩 及 围护 结 构 稳 定 性 为 今 后 类 似 工 程 的 设 计 及 咨 询 提 供 参 考 关键词 钢 板 桩 ; 基 坑 支护 ; 稳 定 性 验 算 一 一 一 中 图 分 拳号 TU 7 4 女献 标 志 码 A 女童编号 1 0 0 6 6 0 1 2 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 1 6 6 0 2
,
。 、
,
、
,
、
、
计 算 结 构 开挖 阶 段 各 工 况 的 内 力组 合 最终 的位 移 及 内 力值应 是 各 阶 段之 包络 值 作 用 于 桩墙 后 的 侧 向 水 土 压 力在坑 底 以 上 按 朗肯 主 动 土 压 力来 考虑 开挖 面 以 下 按 矩 形分 布 大 小 等 于 开挖 面处 的 朗肯 主 动 土 压 力 作 用 于 桩 墙开 挖面 以下 的侧 压 力 按 m 法来 考虑 坑 内开 挖面 以上 的支 撑 点 以 弹性 支座 来模 拟
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。
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。
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。
基坑设计稳定性验算时土的抗剪强度指标选择
基坑设计稳定性验算时土的抗剪强度指标选择建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012：土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时，土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定：1、对地下水位以上的各类土，土压力计算、土的滑动稳定性验算时，对粘性土、粘质粉土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq，对砂质粉土、砂土、碎石土，土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标cprime;、phi;prime;；2、对地下水位以下的粘性土、粘质粉土，可采用土压力、水压力合算方法，土压力计算、土的滑动稳定性验算可采用总应力法；此时，对正常固结和超固结土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq，对欠固结土，宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标cuu、phi;uu；3、对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土，应采用土压力、水压力分算方法，土压力计算、土的滑动稳定性验算应采用有效应力法；此时，土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标cprime;、phi;prime;，对砂质粉土，缺少有效应力强度指标时，也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq 代替，对砂土和碎石土，有效应力强度指标phi;prime;可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理力学指标取值；土压力、水压力采用分算方法时，水压力可按静水压力计算；当地下水渗流时，宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力；当存在多个含水层时，应分别计算各含水层的水压力；4、有可靠的地方经验时，土的抗剪强度指标尚可根据室内、原位试验得到的其他物理力学指标，按经验方法确定。
基槽边坡稳定性计算
基槽边坡稳定性计算:本工程其坡面的土质基本为砂砾土的亚园砾土,属无粘性土边坡。
在土坡上的分力有土坡下滑趋势的剪切力T、单元土自重G、阻止土体下滑的抗剪力Tf，而阻止土体下滑的抗剪力Tf则为土方单元体自重在坡面法线方向的分力N引起的摩擦力，即Tf=Ntanα=G×cosβ×tanα。
抗滑力和滑动力的比值为安全系数K=Tf/T= G×cosβ×tanα/Gsinβ= tanα/ tanβ，由此可见从理论上讲当坡角小于土方内摩擦角时（β<α）K>1土坡是稳定的，一般性土坡为保证土坡稳定安全系数取值为K>1.3-1.5，所以查中砂园砾内摩擦角为45度，则tan45=1，tanβ=5.2/10=0.52 K= tanα/ tanβ=1/0.52=1.92>1.3-1.5（安全）结论是安全稳定的。
与3#楼相邻基槽边坡稳定性计算:与三号楼边坡高度为5.55m，三号楼基础宽为13.50m，坡角至坡顶水平距离为3m，三号楼压重为（钢筋80Kg/平米、混凝土0.5×2400=1200Kg/平米，1200+80=1280×14层=17920 Kg/平米）17920 Kg/平米=179.2KN/平米，坡面为砂砾土指标为天然自重γ=19 KN，内摩擦角为38度，粘聚力0Kpa。
1、基坑剖面如图所示。
2、取滑动园弧，下端通过坡角A点，上端通过3#楼基础边缘B 点，加入3#楼共14层自重和一层工作面施工荷载7KN=186.2KN 进行验算此土坡的稳定性，取半径R=21m。
3、取土条宽B=1/10R=2.1m4、土条编号：作园心O点的垂线，垂直线处为0条，依次编号为1-9条。
5、计算AB弧长L：设园心∠AOB=α由sinα/2=AB/2/R=0.517，得α=62.26L=αЛR/180=62.26×3.14×21/180=22.816、3#楼压重179.2KN+施工荷载7KN=186.2KN分布在6个土条上，每个土条为31.2KN。
基坑放坡稳定性验算
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；
浅谈基坑支护整体稳定性分析
浅谈基坑支护整体稳定性分析摘要：基坑的开挖会对周围的建筑物等造成一定的影响，基坑的支护对保证地下结构的安全有着极为重要的作用。
所以基坑支护的稳定性直接关系到了整个建筑物的稳定性，本文重点就是针对深基坑支护的稳定性展开了研究。
关键字：基坑支护；支护；稳定性1 引言基坑的支护是一个综合性的岩土问题，随着高层建筑的日益增多，基坑支护的问题也越突出。
在基坑的施工过程中发生较多的安全生产事故多数是由于基坑支护的不稳定造成的，主要是表现在起到支护作用的结构产生较大位移甚至发生破坏，导致基坑发生大面积的塌陷，进而引起周围地下管线的破坏或对周围的建筑物造成安全威胁。
对于基坑的开挖和支护涉及到工程地质、水利与水文等多个方面，且所选择的支护方案和施工中的控制参数等还没有具体详细的标准等。
这在一定程度上造成了基坑支护出现质量问题，导致基坑施工事故时有发生。
2 施工过程中基坑失稳的原因分析在基坑的支护过程中，基坑发生失稳的类型可以分为几种不同的类型，一种是由于基坑的坡顶变形过大，对周围的建筑物造成的影响，一种是基坑的边坡产生不规则的滑移，以一种较为严重的基坑的失稳形式是整个基坑的倾覆。
影响基坑失稳的因素主要有水、土的抗剪强度降低等这些外界因素和设计、施工等。
下面对基坑支护的失稳的施工影响因素进行分析。
2.1 设计和检测不到位在基坑的支护过程中由于设计不到位导致失稳的现象发生，如在设计的过程中如果出现缺陷和漏洞，考虑的问题不够全面，导致计算不精确，就可能会导致支护失稳；另外在施工过程中检测不到位，在施工过程中一些检测数据的变化可能就是支护失稳的先兆，如果不注意检测数据的变化，导致基坑支护失稳，进而导致基坑出现坍塌的问题也是非常严重的。
2.2 锚索成孔施工不到位在基坑的开挖和支护过程中，采用的成孔方式主要采用的是钻机程控。
采用这种方式成孔如果控制不好施工用水的保障和污水的排放，会造成在成孔的底部位置处泥浆的浓度过大。
如果泥浆的浓度过大，就会影响锚索的锚固力。
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。
深基坑验算基本概念
一．深基坑工程设计计算基坑工程设计计算包括三个部分的内容，即稳定性验算、结构内力计算和变形计算。
稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力，包括整体稳定性、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等，基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。
结构内力计算为结构设计提供内力值，包括弯矩、剪力等，不同体系的围护结构，其内力计算的方法是不同的；由于围护结构常常是多次超静定的，计算内力时需要对具体围护结构进行简化，不同的简化方法得到的内力不会相同，需要根据工程经验加以判断；变形计算的目的则是为了减少对环境的影响，控制环境质量，变形计算内容包括围护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。
稳定性验算整体稳定性边坡稳定性计算重力式围护结构的整体稳定性计算抗倾覆、抗滑动稳定性抗倾覆稳定性计算抗水平滑动稳定性计算抗渗透破坏稳定性边坡稳定性验算假定滑动面为圆弧用条分法进行计算不考虑土条间的作用力最小安全系数为最危险滑动面重力式围护结构的整体稳定性重力式围护结构的整体稳定性计算应考虑两种破坏模式，一种是如图所示的滑动面通过挡墙的底部；另一种考虑圆弧切墙的整体稳定性，验算时需计算切墙阻力所产生的抗滑作用，即墙的抗剪强度所产生的抗滑力矩。
重力式围护结构可以看作是直立岸坡，滑动面通过重力式挡墙的后趾，其整体稳定性验算一般借鉴边坡稳定计算方法，当采用简单条分法时可按上面的公式验算整体稳定性。
上海市标准《基坑工程设计规程》规定，验算切墙滑弧安全系数时，可取墙体强度指标内摩擦角为零，粘聚力c=（1/15~1/10）qu。
当水泥搅拌桩墙体的无侧限抗压强度qu>1MPa时，可不考虑切墙破坏的模式。
锚杆支护体系的整体稳定性两种不同的假定一种是指锚杆支护体系连同体系内的土体共同沿着土体的某一深层滑裂面向下滑动，造成整体失稳，如左图所示；对于这一种失稳破坏，可采取上述土坡整体稳定的验算方法计算，按验算结果要求锚杆长度必须超过最危险滑动面，安全系数不小于1.50；另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用超出了土的承载能力，从而在围护结构底部向其拉结方向形成一条深层滑裂面，造成倾覆破坏，如右图所示。
论基坑支护工程土钉墙整体稳定性验算方法
论基坑支护工程土钉墙整体稳定性验算方法1、概述目前，土钉墙在深基坑支护施工中得到广泛应用，《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）1999版本已修改为2012版本，其中土钉墙章节做了较大修改，尤其是土钉墙整体稳定性验算公式变化，需要搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧，以确定抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值；因此产生了新的计算方法，如各种应用软件。
下面介绍一种实用的手算方法，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中土钉墙整体稳定性验算规定，建立计算模型、建立计算表格、采用CAD 制图软件画出滑动圆弧、工程实例计算、搜索，以完成土钉墙整体稳定性验算过程。
2、手算方法2.1 计算模型为达到搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧的目的，需要建立一个计算模型：第一步：设定滑动圆弧AB，A点在坡脚，B点在坡顶。
水平移动B点，形成AB1圆弧、AB2圆弧，如图1。
通过AB圆弧、AB1圆弧、AB2圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS，j，搜寻KS，j最小值，搜索危险滑动圆弧面ABZ。
第二步：对于滑动圆弧ABZ，A点、BZ点固定，设圆弧中点C，移动C点，形成AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧，如图2。
通过AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS，j，搜寻K S，j最小值，搜索最危险滑动圆弧面ACZBZ。
2.2 建立计算表格使用Excel电子表格（表1），计算圆弧滑动稳定安全系数Ks，j。
由《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）公式（5.1.1-1）、（5.1.1-2），采用圆弧滑动条分法进行计算得出Ks，j：min{KS，1，KS，2…K S，j…}≥K S （5.1.1-1）∑[ cj lj + （qj bj+ΔGj ）cosθjtan φj ] + ∑Rˊk，k[cos（αk+θk）+ψv]/sx，kKs，j = ------------------------------------------------------------------------------------- （5.1.1-2）∑（qj bj+ΔGj ）sinθj公式中參数：cj 、qj、φj 、Rˊk，k、αk、sx，k，为已知数值；参数：lj、bj、ΔGj、θj、θk、ψv，通过CAD制图画出滑动圆弧，获取数值，如图3；将所有数据填入表1，表格自动计算出Ks，j。
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
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；
52
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
53
（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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
()q
D 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 ⎪⎭⎫ ⎝
⎛+=︒ ()ϕ
tan 11-=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ϕ= 240 4.1879.29.1821.181.2181=⨯+⨯+⨯=
γ 5.181
7.03.183.09.182=⨯+⨯=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+
=⨯e Nq 32.1924
tan 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。
如果围护短墙自身不透水，由于基坑内外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流，这种渗流产生的动水压力在墙背后向下作用，而在墙前则向上作用，当动水压力大于土的水下重度时，土颗粒就会随水流向上喷涌。
在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性的泥流涌出，从而出现管涌现象。
以上现象发生后，使基坑内土体向上推移，基坑外地面产生下沉，墙前被动土压力减少甚至丧失，危及支护结构的稳定。
验算抗渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力
（2）抗渗稳定性验算
如下图所示，
本设计采用一般方法避免基坑底部土体发生管涌破坏
需满足下式：
0.2'
≥=J
K γ
其中 K ——安全系数 一般去1.5~2.0 本设计去2.0
'γ——土体浮重度
J ——动水压力
w w h
t h i J γγ''
2+== 其中 i ——水力梯度
w γ——水的重度
'h ——水头差
'
2h t +——最短渗流路径 'h =7-2.1=4.9m w γ=10KN/m 3 t=9.22-7=2.22m 44.202
.13813.202.321281.20=⨯+⨯+⨯=sat γ w w h
t h i J γγ''
2+===〔4.9/(2×2.22+4.9)〕10=5.25 'γ=sat γ-w γ=20.44-10=10.44 99.125.5/44.10'
===J K γ。