基坑的穩定性分析

基坑的穩定性分析主要內容(1)基坑邊坡整體穩定性；(2)支護結構抗傾覆及抗滑移穩定性；(3)基坑底抗隆起穩定性；(4)基坑底土體抗滲流穩定性。主要內容(1)基坑邊坡整體穩定性；

1.基坑邊坡整體穩定性驗算

土坡及基坑內外土體的整體穩定性驗算，常用條分法進行整體穩定性分析，可按平面問題考慮，宜采用圓弧滑動面計算。有軟土夾層和傾斜巖面等情況時，尚需采用非圓弧滑動面計算。土坡及基坑最危險滑動面上諸力對滑動中心所產生的滑動力矩與抗滑力矩應符合下式要求：

式中：、分別為危險弧面上滑動力矩與抗滑力矩（）為整體穩定性安全系數。

1.基坑邊坡整體穩定性驗算對有支護結構的基坑，需計算圓弧切樁與圓弧通過樁尖時的基坑整體穩定性，圓弧切樁時需考慮切樁阻力產生的抗滑作用，即每延米中樁產生的抗滑力矩Mp。

有支護結構的基坑整體穩定性驗算簡圖對有支護結構的基坑，需計算圓弧切樁與式中：Mp——每延米中的樁產生的抗滑力矩(kN·m/m)；——樁與滑弧切點至圓心連線與垂線的夾角；Mc——每根樁身的抗彎彎矩(kN·m/單樁)；

——切樁滑弧面至坡面的深度(m)；γ——

范圍內土的重度(kN/m3)；Kp、Ka——土的被動與主動土壓力系數；d——樁徑(m)；Δd——兩樁間的凈距(m)。對于地下連續墻、重力式支護結構d+Δd＝1.0m。

式中：Mp——每延米中的樁產生的抗滑力矩(kN·m/m)；2.抗傾覆及抗滑移穩定性驗算重力式支護結構傾覆及滑移穩定驗算計算簡圖重力式支護結構的抗傾覆和抗滑移穩定性驗算的計算簡圖如圖所示:2.抗傾覆及抗滑移穩定性驗算重力式支護結構傾覆及滑移穩定驗(2-44)式中：Ka——抗傾覆安全系數，Ka≥1.3；ba——主動土壓力合力點至墻底的距離(m)；bp——被動土壓力合力點至墻底的距離(m)；W——重力式支護體的重力(kN/m)；B——重力式支護體的寬度(m)；Ea——主動土壓力(kN/m)；Ep——被動土壓力(kN/m)。抗傾覆穩定性按下式驗算：(2-44)式中：Ka——抗傾覆安全系數，Ka≥1.3；抗傾抗滑移穩定性按下式驗算：式中：——抗滑移安全系數，

≥1.2；

——墻底與土之間的摩擦系數，當無試驗資料時，可取：對淤泥質土＝0.2～0.50，黏性土＝0.25～0.4，砂土＝0.4～0.50。樁墻式懸臂支護結構的水平推移和抗整體傾覆穩定驗算應滿足下列條件，如下圖所示。抗滑移穩定性按下式驗算：式中：——抗滑移安全系數，≥1.3

≥1.2式中：Ep、bp——分別為被動側土壓力的合力及合力對支護結構底端的力臂；Ea、ba——分別為主動側土壓力的合力及合力對支護結構底端的力臂。≥1.3 ≥1.2式中：Ep、bp——分別為被動側土壓力的杭州地鐵1號線基坑內發生土體滑移杭州地鐵1號線基坑內發生土體滑移

2009年1月26日18時20分左右，杭州地鐵1號線鳳起路站基坑內發生土體縱向滑移事故，沒有造成人員傷亡。事故發生后，現場立即啟動了應急預案，采取了一系列應急搶險措施：補設鋼支撐，確保基坑安全；加強對基坑和周邊建筑物的監測；北面土體滑移面的頂部適當進行卸載；調整公交延安路(鳳起路-慶春路段)交通；進一步優化鳳起路站的支撐體系以加強安全性等。2009年1月26日18時20分上海萬達廣場工地基坑外側土方滑移

發生坍塌的是寶山萬達廣場工地北面，近一二八紀念路一側的圍墻。

上海萬達廣場工地基坑外側土方滑移發生坍塌的是寶山萬達3.基坑底抗隆起穩定性驗算

對飽和軟黏土，抗隆起穩定性的驗算是基坑設計的一個主要內容。基坑底土隆起，將會導致支護樁后地面下沉，影響環境安全和正常使用。隆起穩定性驗算的方法很多。可按地基規范推薦的以下條件進行驗算：基坑底隆起穩定性驗算示意圖3.基坑底抗隆起穩定性驗算對飽和軟黏土，抗隆≥1.6

式中：Nc——承載力系數，條形基礎時Nc=5.14；τ0——抗剪強度，由十字板試驗或三軸不固結不排水試驗確定(kPa)；

γ——土的重度(kN/m3)；t——支護結構嵌固深度(m)；h——基坑開挖深度(m)；q——地面荷載(kPa)。以上公式依據Terzaghi地基承載力公式而來：pu=γtNq+cNc+1/2γbNγ，=0時，Nc=5.14，Nq=1，Nγ=0。

≥1.6式中：Nc——承載力系數，條形基礎時Nc=5.1基坑穩定性分析課件4.基坑底土體抗滲流穩定性驗算1)流土(或流砂)穩定性驗算滲流力(或動水壓力)可由流網計算，也可按以下簡化方法計算流土(或流砂)穩定性驗算4.基坑底土體抗滲流穩定性驗算1)流土(或流砂)穩定性驗

試驗證明，流土(或流砂)首先發生在離坑壁大約為擋土結構嵌入深度一半的范圍內(hd/2)，近似地按緊貼擋土結構的最短路線來計算最大滲流力，則滲流力(或動水壓力)

j為式中：——坑內外水頭差(m)；hd——擋土結構入土深(m)；γw——水的重度(kN/m3)。上式表明了要避免發生流土(或流砂)的擋土結構最小嵌入深度。試驗證明，流土(或流砂)首先發生在離坑壁大約為按下式驗算，如右圖所示

突涌穩定性驗算示意圖≥1.1式中：γm——透水層以上土的飽和重度(kN/m3)；t+Δt——透水層頂面距基坑底面的深度(m)；Pw——含水層水壓力(kPa)。

2）突水穩定性驗算按下式驗算，如右圖所示突涌穩定性驗算示意圖≥1.1式中：

基坑的穩定性分析

基坑的穩定性分析主要內容(1)基坑邊坡整體穩定性；(2)支護結構抗傾覆及抗滑移穩定性；(3)基坑底抗隆起穩定性；(4)基坑底土體抗滲流穩定性。主要內容(1)基坑邊坡整體穩定性；

1.基坑邊坡整體穩定性驗算

土坡及基坑內外土體的整體穩定性驗算，常用條分法進行整體穩定性分析，可按平面問題考慮，宜采用圓弧滑動面計算。有軟土夾層和傾斜巖面等情況時，尚需采用非圓弧滑動面計算。土坡及基坑最危險滑動面上諸力對滑動中心所產生的滑動力矩與抗滑力矩應符合下式要求：

式中：、分別為危險弧面上滑動力矩與抗滑力矩（）為整體穩定性安全系數。

1.基坑邊坡整體穩定性驗算對有支護結構的基坑，需計算圓弧切樁與圓弧通過樁尖時的基坑整體穩定性，圓弧切樁時需考慮切樁阻力產生的抗滑作用，即每延米中樁產生的抗滑力矩Mp。

有支護結構的基坑整體穩定性驗算簡圖對有支護結構的基坑，需計算圓弧切樁與式中：Mp——每延米中的樁產生的抗滑力矩(kN·m/m)；——樁與滑弧切點至圓心連線與垂線的夾角；Mc——每根樁身的抗彎彎矩(kN·m/單樁)；

——切樁滑弧面至坡面的深度(m)；γ——

范圍內土的重度(kN/m3)；Kp、Ka——土的被動與主動土壓力系數；d——樁徑(m)；Δd——兩樁間的凈距(m)。對于地下連續墻、重力式支護結構d+Δd＝1.0m。

式中：Mp——每延米中的樁產生的抗滑力矩(kN·m/m)；2.抗傾覆及抗滑移穩定性驗算重力式支護結構傾覆及滑移穩定驗算計算簡圖重力式支護結構的抗傾覆和抗滑移穩定性驗算的計算簡圖如圖所示:2.抗傾覆及抗滑移穩定性驗算重力式支護結構傾覆及滑移穩定驗(2-44)式中：Ka——抗傾覆安全系數，Ka≥1.3；ba——主動土壓力合力點至墻底的距離(m)；bp——被動土壓力合力點至墻底的距離(m)；W——重力式支護體的重力(kN/m)；B——重力式支護體的寬度(m)；Ea——主動土壓力(kN/m)；Ep——被動土壓力(kN/m)。抗傾覆穩定性按下式驗算：(2-44)式中：Ka——抗傾覆安全系數，Ka≥1.3；抗傾抗滑移穩定性按下式驗算：式中：——抗滑移安全系數，

≥1.2；

——墻底與土之間的摩擦系數，當無試驗資料時，可取：對淤泥質土＝0.2～0.50，黏性土＝0.25～0.4，砂土＝0.4～0.50。樁墻式懸臂支護結構的水平推移和抗整體傾覆穩定驗算應滿足下列條件，如下圖所示。抗滑移穩定性按下式驗算：式中：——抗滑移安全系數，≥1.3

≥1.2式中：Ep、bp——分別為被動側土壓力的合力及合力對支護結構底端的力臂；Ea、ba——分別為主動側土壓力的合力及合力對支護結構底端的力臂。≥1.3 ≥1.2式中：Ep、bp——分別為被動側土壓力的杭州地鐵1號線基坑內發生土體滑移杭州地鐵1號線基坑內發生土體滑移

2009年1月26日18時20分左右，杭州地鐵1號線鳳起路站基坑內發生土體縱向滑移事故，沒有造成人員傷亡。事故發生后，現場立即啟動了應急預案，采取了一系列應急搶險措施：補設鋼支撐，確保基坑安全；加強對基坑和周邊建筑物的監測；北面土體滑移面的頂部適當進行卸載；調整公交延安路(鳳起路-慶春路段)交通；進一步優化鳳起路站的支撐體系以加強安全性等。2009年1月26日18時20分上海萬達廣場工地基坑外側土方滑移

發生坍塌的是寶山萬達廣場工地北面，近一二八紀念路一側的圍墻。

上海萬達廣場工地基坑外側土方滑移發生坍塌的是寶山萬達3.基坑底抗隆起穩定性驗算

對飽和軟黏土，抗隆起穩定性的驗算是基坑設計的一個主要內容。基坑底土隆起，將會導致支護樁后地面下沉，影響環境安全和正常使用。隆起穩定性驗算的方法很多。可按地基規范推薦的以下條件進行驗算：基坑底隆起穩定性驗算示意圖3.基坑底抗隆起穩定性驗算對飽和軟黏土，抗隆≥1.6

式中：Nc——承載力系數，條形基礎時Nc=5.14；τ0——抗剪強度，由十字板試驗或三軸不固結不排水試驗確定(kPa)；

γ——土的重度(kN/m3)；t——支護結構嵌固深度(m)；h——基坑開挖深度(m)；q——地面荷載(kPa)。以上公式依據Terzaghi地基承載力公式而來：pu=γtNq+cNc+1/2γbNγ，=0時，Nc=5.14，Nq=1，Nγ=0。

≥1.6式中：Nc——承載力系數，條形基礎時Nc=5.1基坑穩定性分析課件4.基坑底土體抗滲流穩定性驗算1)流土(或流砂)穩定性驗算滲流力(或動水壓力)可由流網計算，也可按以下簡化方法計算流土(或流砂)穩定性驗算4.基坑底土體抗滲流穩定性驗算1)流土(或流砂)穩定性驗

試驗證明，流土(或流砂)首先發生在離坑壁大約為擋土結構嵌入深度一半的范圍內(hd/2)，近似地按緊貼擋土結構的最短路線來計算最大滲流力，則滲