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基坑稳定分析的目的和内容

416 2021-03-24 10:53:34


基坑稳定分析的目的有两个∶

一是在给定条件下设计出合理的嵌固(入土)深度;

二是验算已设定的支护结构是否稳定 和合理。


基坑的稳定分析方法主要有工程地质对比法和力学分析法。工程地质对比法是通过大量已有工程的调查研究,结合拟设计工程的地质条件,来选定支护结构的入土深度。

在相应条件类似的情况下,此法能确定一个比较可靠的入土深度。另一个办法以土力学理论为基础进行力学分析。由于实际工程的地质条件相当复杂,其计算结果有其局限性。实际设计过程中,可用这两种方法互相进行验证,通过综合分析确定合理的人士深度。对有支护的基坑进行全面的稳定分析,是基坑工程设计的重要工作之一。具体地说,应当进行以下各项稳定分析工作。


(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稳定。这里所说有支护的基坑,其基坑内侧墙面是垂直的,这和土坝或堤防的边坡圆弧滑动稳定分析是不一样的。有支护的基坑滑动面的圆心一般位于坑内侧,可通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。


(2)支护结构踢脚稳定分析。通过验算最下一道支撑以下的主、被动区的压力绕最下道支撑支点的转动力矩是否平衡,来判断踢脚稳定与否。在坑内侧墙前极限被动土压力计算中,可考虑墙体与坑内土体之间的摩擦角δ的影响,同时也考虑地基土的粘聚力。此时的极限被动土压力计算公式是以朗肯公式表达的修正库仑公式(见后面)。


(3)基坑底部土体的抗隆起稳定性分析。此种分析工作是为了保证基坑稳定和控制基坑变形。对不同地质条件,使用不同的抗降起稳定计算公式,使基坑具有足够的稳定安全度。


(4)基坑的渗流稳定分析。在透水地基中建造深基坑时,必须具有足够长的人土深度,避免基坑底部地基土发生渗流破坏(管涌或流土),并应具有足够的渗流稳定安全度。


(5)基坑底土抗浮稳定。当基坑底部的不透水层较薄,而在其下面存在着承压水层,上复土重不足以抵挡承压水的浮托力时,基底就社会隆起或被击穿面导致基坑支护失败。这是必须极力避免的。