基坑稳定性验算.pptx

K ' 10.44 / 5.25 1.99
J
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为保证不发生管涌破坏插入深度要满足下式：
t K h' ' h' /2 ' (1.99 4.910 10.44 4.9) / 210.44 2.22m w
则管涌验算符合要求，插入深度满足要求。
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第 4 章 基坑的稳定性验算
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。
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：
2 —— 坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值；
Nq 、 Nc —— 地基极限承载力的计算系数；
c 、 —— 为墙体底端的土体参数值；
用普郎特尔公式， Nq 、 Nc 分别为：
Nq
tan 2 45
2
e
tan
N N1 1
c
q tan
其 中 D=2.22m q=10kpa H=7m = 240
4.3.4 抗渗流（或管涌）稳定性验算
（1）概述
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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
106 cm/ s ）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
1
18 2.118.1 2 18.9 2.9 7
18.4
2
18.9 0.3 18.3 0.7 1
18.5
Nq tan 2 (450 24)e3.14tan24 9.6 2
Nc (Nq 1) 1 (9.6 1) 1 19.32
tan
tan 240
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
4.3.3 基坑抗隆起稳定性验算
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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。
Ks
2 DNq cN c
1H D q
式中
D —— 墙体插入深度； H —— 基坑开挖深度； q —— 地面超载；
1 —— 坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；
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
3. 验算方法及计算过程
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。
（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：
K ' 2.0
J
其中 K——安全系数 一般去 1.5~2.0 本设计去 2.0
' ——土体浮重度
J——动水压力
J iw h' w
2t h' 其中 i——水力梯度
w ——水的重度
h' ——水头差
2t h' ——最短渗流路径
h'
=7-2.1=4.9m
w
=10KN/m3
t=9.22-7=2.22m
sat
20.81 2 21 3.2 20.13 8wenku.baidu.com13.2
20.44
h'
J i w 2t h' w =〔4.9/(2×2.22+4.9)〕10=5.25 ' = sat - w=20.44-10=10.44