深基坑工程——基坑稳定性分析
基坑变形稳定性的分析
基坑变形稳定性的分析关键词：变形监测监测技术监测网研究随着城市建设的发展，目前各类用途的地下空间已在各大中城市中得到开发利用，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，如高层建筑物基坑、大型管道的深沟槽、越江隧道的暗埋矩形段及地铁工程中的车站深基坑等。
基坑工程是一种临时性工程，与地区性岩土性质有关。
基坑工程造价高，并且临近人口稠密区的狭小场地，在岩土性质千变万化，软土、高水位及其他复杂条件下，对周边建筑物、地下构筑物及管线安全造成严重威胁。
因此，基坑安全监测反馈的信息化施工应运而生。
基坑的变形预测是基坑设计和施工的重要补充手段。
通过预测数据不断调整优化设计从而达到信息化施工的目的，这充分体现了“设计一施工一设计”的科学化施工管理模式。
归纳起来基坑变形监测的目的主要为：（1）为信息化施工提供依据。
通过监测随时掌握岩土层和支护结构内力、变形的变化情况以及周围环境中各种建筑、设施的变形情况，将监测数据与设计值进行对比、分析，以判断前步施工是否符合预期要求，确定和优化下一步施工工艺和参数，以达到信息化施工目的，使得监测成果成为现场施工工程技术人员作出正确判断的依据。
（2）为基坑周边环境中的建筑、各种设施的保护提供依据。
通过对基坑周边建筑、管线、道路等的现场监测，验证基坑工程环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题并采取有效措施，以保证周边环境的安全。
（3）为优化设计提供依据。
基坑工程监测是验证基坑工程设计的重要方法，设计计算中未曾考虑或考虑不周的各种复杂因素，可以通过对现场监测结果的分析、研究，加以局部的修改、补充和完善，因此基坑工程监测可以为动态设计和优化设计提供重要依据。
一、基坑变形监测研究现状随着国民经济的发展，特别是近我国大型基础设施、城市高层建筑、地铁等建设规模的不断增大，城市用地日趋紧张。
为提高土地的空间利用率，地下室从一层发展到多层，但往往基坑工程周围建筑设施密集，施工条件复杂，因此，无论在国内还是国外，大型基坑变形预测与控制是岩土工程领域的研究热点之一。
深基坑坑底抗隆起稳定性的探讨
深基坑坑底抗隆起稳定性的探讨0.引言基坑工程中，为确保基坑在开挖阶段的稳定性，必需将围护墙体插入到基坑底面以下一定深度。
插入深度越深，基坑的稳定性越好，但相应地增加基坑工程造价。
因此必须在工程造价和稳定性两者间找到一个平衡点，从而在保证基坑施工安全的前提下，尽量减少围护结构的插入深度。
这使得基坑的坑底抗隆起稳定性验算成为基坑设计中的重要内容。
本文简要回顾目前常用的坑底抗隆起稳定性分析方法，基于强度折减方法提出轴对称条件下基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，并研究圆形基坑强度折减到破坏时的滑裂面形状及其与平面应变条件下的差别。
分析开挖深度、插入比等因素对坑底抗隆起稳定系数的影响。
1.圆形基坑强度折减方法的有限元分析算例为一采用逆作法施工的圆形深基坑，基坑直径140m，基坑开挖深度20m，采用直径800mm厚圆形地下连续墙作为围护结构，竖向设置3道楼板作为水平支撑。
基坑分4次开挖，各次开挖面深度依次为3m、9m、15m、20m，并依次在2m、8m和14m深度处设置水平支撑，如图1所示。
采用专业的大型岩土工程有限元分析软件PLAXIS按平面轴对称连续介质有限元方法进行分析。
通过程序特有的Fhi/c reduction分析实现土体强度折减直至破坏，从而得到坑底抗隆起稳定系数。
取算例模型的平面尺寸为200m@80m，基坑的左右边界约束水平向位移，下边界约束水平和竖向位移。
划分网格时适当加密坑内部分和连续墙附近的网格。
有限元模型的单元划分如图2所示该模型可以同时考虑剪切硬化和压缩硬化，并采用Mohr-Coulomb破坏准则，其计算参数如图2所示。
连续墙抗拉刚度EA=810@106kN/m，抗弯刚度EI=4127@105kN#m2/m。
各道支撑的刚度EA=210@106kN。
地下连续墙与土体的相互作用采用接触面单元来模拟，该接触面单元切线方向服从Mohr-Coulomb 破坏准则。
由于接触面的强度参数一般低于与其相连的土体的强度参数，采用折减系数Ri反映接触面强度参数与所在土层的摩擦角和粘聚力之间的关系，本文取Ri=0165。
某深基坑开挖方案及稳定性分析
某深基坑开挖方案及稳定性分析摘要：从技术、施工、经济等方面对王滩电站地下泵房深基坑开挖方案及开挖方法进行了讨论和比选，并结合计算机技术对不同开挖方法的过程进行了模拟计算分析，理论与工程实践结果表明，采用半放坡开挖（从地面标高3.5m到地下-9m）和地下连续墙（从-9m到-13.5m）相结合的方案，基坑稳定，施工简单、经济效益好，既保证了施工质量，也满足了工期要求，对同类工程的施工有一定的参考和借鉴价值。
关键词：深基坑,；开挖方案；稳定性分析abstract: this paper discussed and compared wangtan power station underground pump station deep foundation pit excavation scheme and excavation methods from a technical, construction, economy and other aspects, and combine with computer technology do a simulation analysis on different excavation method of process, theory and engineering practice shows that, by using half slope excavation ( from3.5m to ground elevation underground -9m ) and underground continuous wall ( from - 9m to13.5m ) combining scheme, foundation stability, simple construction, good economic benefit, which not only ensures the construction quality, but also to meet the construction requirements, it has certain reference and reference value to the similar project construction.key words: deep foundation pit, excavation scheme, stability analysis图分类号：tu94文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）03-0020-021、工程概况本工程循环水泵房地下结构为埋深17.5m，内部尺寸57m×39.4m ×16m的钢筋砼箱体结构，初步设计采用深36m，厚1.0m的地下连续墙支护结构。
深基坑支护结构稳定性的可靠度分析
深基坑支护结构稳定性的可靠度分析摘要深基坑支护是建筑施工中非常重要的工程环节，其结构的稳定性对工程的安全和质量至关重要。
在本文中，我们将探讨深基坑支护结构的可靠度分析方法，以提高深基坑施工的安全性和效率。
简介深基坑施工是城市建设的重要组成部分。
然而，由于建筑施工场地的限制和建筑物本身的特殊性，深基坑施工往往涉及到地下水位下降、地下土层变化等复杂工程环境，且深基坑支护结构的设计和施工难度较大，因此深基坑支护的稳定性对工程的成功非常重要。
在深基坑支护工程中，支护结构的稳定性问题是最容易引起注意的。
为了保证支护结构的设备和施工的可靠性，我们需要对其进行可靠度分析。
可靠度分析方法可靠度分析是采用一定的理论和方法，从结构力学、统计分析的角度对结构的可靠度进行评价和分析。
深基坑支护结构的可靠度主要涉及以下几方面内容：材料的可靠性深基坑支护材料的可靠性对整个支护结构的稳定性具有非常关键的作用。
因此，需要对材料的强度、韧性、变形特性等进行全面的测试评估，以确定其性能参数及可靠性指标。
结构的可靠性在深基坑支护工程中，支护结构的可靠性主要包含了支护结构的稳固性、安全性、耐久性等因素。
需要对支护结构的设计和施工过程进行全面的可靠性分析，找出其中的安全隐患和异常因素，及时采取对应的措施来保障支护结构的安全性和可靠性。
施工工艺的可靠性深基坑支护的施工工艺对整个工程的可靠性也具有重要的影响。
需要对施工方式、设备的选用、施工质量等因素进行综合评估，以保证施工过程的可靠性。
结论在深基坑支护工程中，支护结构的稳定性是非常关键的。
可靠度分析是保障深基坑施工安全和质量的有效方式。
通过对材料、结构、施工工艺全面的可靠度分析，可以在工程设计和施工过程中及时发现安全隐患和异常因素，以保障深基坑支护工程的顺利进行。
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。
支护体系按其工作机理和材料特性，分为水泥挡土墙体系、排桩和板墙支护体系和边坡稳定式三类。
水泥挡土墙体系，依靠其本身的自重和刚度保护坑壁，一半不设支撑。
排桩和板墙式支护体系，通常由围护墙、支撑及止水帷幕组成。
3.2支护方案的比较和确定3.2.1基坑的特点依据现场工程地质条件、临近地面地下环境、基坑开挖深度等得出基坑具有以下特点：①基坑开挖面积较大。
深基坑支护稳定性影响因素分析管理
占， 、若处 理 不 当 ， 易酿成 事 故 ， 成 经 济损 失 和 不 良社 会影 响 。 本 文就 影 响 深基 坑 稳 定性 的几 个 重要 因素 进行 阐述 分析 。 极 造
【 关键词 】 深基坑； 稳定性； 因素管理
严 格 按 照施 工 方 案 和 施 工 组 织 设 计 进行 施 工 和验 收 深 基 坑 坑 顶 周边 在 基 坑 深 度 ２ 距 离 范 围 内 ．严 禁 设 置 塔 吊等 大 型 倍 设备 和搭设临时职工宿舍。在深基坑周边上述距离范围内， 确 需搭设办公用房 、 堆放料具等 ． 必须经深基坑工程设计单位验 并 施 筑开挖时的深基坑支护成为一个必要 的施工过程 ，基坑支护 算设计 ． 出具书面 同意意见； 工单位应对基坑 进行 特殊 加 加 设计计算及施工 中遇到的问题就愈来愈复杂。国内深基 坑文 固处 理 ． 固 方案 必 须 经 原专 家 组 评 审 。施 工 过 程 中如 发 现异 必 护方面有着成功 的经验 ． 过失败的教训 。笔者就深基坑管 常情 况 或 观 测数 据接 近 设 计 预 警 指标 时 ． 须 及 时 报 告 建 设 、 也有 理及稳定性的因素归纳为以下几点 ： 监 理 单 位 ． 现 险 情 应 及 时采 取 补 救 措 施 ， 防恶 性 事 故 的发 发 严 生 深 基 坑 围 护结 构 施 工 完 工 后 、 下 结 构 工 程 施 工 前 ， 须 地 必 １岩 土工程勘察 ． 设 施 监 对 勘察资料是 为基坑支护设计提供可靠 的计算依据 ，所 以 由建 设 、 计 、 工 、 理 单 位 对 深 基 坑 工 程 进 行 联合 验 收 ， 时效性等方面出具书面意见 ． 勘 察 资料 的不 详 细 、不 准 确 性 直 接 给 基坑 的安 全 留下 重 大 的 基坑开挖与支护工程的稳定性 、 隐 患 要 求 在勘 察 过 程 中 ． 必须 认 真 准确 的给 出基 坑 设计 范 围 合 格后 方 可 进 行地 下 结 构施 丁 随着 城 市建 设 的不 断 发 展 ．大 批 的 高层 和超 高层 建 筑 的 建 设 ． 提高 建 筑 用 地 率 ． 之 国 家 有关 规 范 对 基 础 埋 置 深 度 为 加 和地下人防工程 的要求 ．高层 、超 高层地下建筑设计必不可 少 ． 的地下建筑甚至有 三四层 ， 的达 十多米 ， 有 深 于是地 下建
武汉中心深基坑工程坑中坑稳定性分析
２ 场 地 岩 土 工程 条 件
场地 地 势较 为 平 坦 ， 属 长 江 Ｉ级 阶地 。在 勘 探
０ １ ０ ０ ０ ＠１ ２ ０ ０的钻 孔 灌 注 桩 排 桩 悬 臂 支 挡 。 Ｃ ＤＥ
段 采用 悬 臂 Ｓ ＭＷ 工法 桩 （ ０８ ５ ０ ＠６ ０ ０ ） 及 被 动 区护 壁 留土 支挡 浅层 土体 ， ０１ ０ ０ ０ ＠１ ２ ０ ０钻 孔 灌 注 桩 和
坑 内被 动 区 留土护 壁 支 挡深 层 土体 ， 后 期 利 用 地 下
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ６ — ０ ６
作者简介 ： 孙晓英（ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 硕士 ， 高级工程师， 注 册一 级 建造 师 、 注 册安 全 工程 师 、 注册造价工程师 ， 研 究 方 向为 水 利 水 电 工 程 的建 设 管
４ ２ ｍ（ 其中 ２ ０口降水 井 ， ２口观测 井 ） 两种 结 构 的管
井进 行 降水施 工 ， 以配 合基 坑 的土 方 开 挖 和结 构 施 工 。基坑 周 边环境 及 围护结 构平 面如 图 １所示 。
心广 场 ， 南临 ２ ０ ５号路 ， 西接 ３ ０ ５号路 。该 项 目占地
桩（ ０ ８ ５ ０ ＠６ ０ ０ ） 及二级放 坡 （ １：１ ． ５ ） 作 为 维 护 结 构， 坡 体采 用粉 喷桩 进行 格栅 式加 固 ， 坡面采 用 挂钢 筋 网片喷 射 ５ ０ ￣８ ０ ｍｍ Ｃ ２ ０细石 混凝 土 ， 坡 脚 结合
２ ． Ｉ 场 地 工 程 地 质 条 件
室 结构结 合水 平 型钢 支撑支 挡 。基坑 范 围内共设 置
１ 工 程 概 况
深基坑开挖中的边坡稳定性分析
深基坑开挖中的边坡稳定性分析深基坑开挖是城市建设中常见的施工方式，它在城市化进程中发挥着重要的作用。
然而，由于深基坑开挖会对周围土体产生一定的影响，边坡稳定性分析成为必要的步骤。
在深基坑开挖过程中，土体的边坡稳定性成为一个重要的问题。
边坡稳定性表示的是土体在受到外部作用力时能否保持在平衡状态。
在深基坑开挖的过程中，土体受到了较大的应力集中，而外部作用力也发生了变化，因此边坡稳定性分析是必不可少的。
首先，边坡稳定性分析需要考虑土体的性质。
不同类型的土体在承受应力时具有不同的特点，因此需要对土体的强度、压缩性等性质进行详细的研究。
这些参数的测量可以通过室内试验或现场取样等方式得到，从而为边坡稳定性分析提供依据。
其次，边坡稳定性分析还需要考虑边坡的形态。
边坡的高度、坡度、岩性等因素都会对边坡稳定性产生影响。
例如，较高的边坡容易受到外力的作用，因此需要采取相应的支护措施。
此外，坡脚的土体也会对边坡的稳定性产生影响，因此需要对其进行详细的研究。
然而，边坡稳定性分析不仅仅局限于土体和边坡的因素，还需要考虑其他的因素。
例如，水体的存在会对土体的稳定性产生影响，因此需要对地下水位进行监测和分析。
此外，地震、降雨等自然灾害因素也会对边坡稳定性产生一定的影响，因此需要进行相应的分析和评估。
在进行边坡稳定性分析时，可以采用不同的方法和技术。
例如，可以使用数值模拟的方法对边坡的稳定性进行分析，通过模拟不同的情况来评估其稳定性。
此外，还可以使用经验公式或分析方法进行边坡稳定性的计算。
这些方法可以提供较为准确的结果，从而指导深基坑开挖过程中的施工和安全措施。
综上所述，深基坑开挖中的边坡稳定性分析是一个重要的问题。
它需要考虑土体的性质、边坡的形态以及其他的因素。
在进行边坡稳定性分析时，可以采用不同的方法和技术，以获得较为准确的结果。
只有进行了认真的边坡稳定性分析，才能保证深基坑开挖过程的安全和顺利进行。
- 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)。
（3）拉锚基坑
嵌固深度不够 或超挖
失稳破坏
锚杆长度不够
整体失稳破坏
8
2. 围护结构破坏 （1）围护墙（桩）破坏
剪切破坏
弯曲破坏
（2）内撑或拉锚破坏
压曲破坏
压曲破坏 压曲破坏
（3）墙（桩）后体变形过大导致支护结构破坏
剪切破坏 拉锚失效
9
排桩支护基坑失稳破坏
10
膨胀土基坑失稳破坏
11
二、基坑工程稳定性分析的主要内容
桩端处的主动土压力为：
pa桩端 h2Ka 2c Ka 19.3 （15 - 1.62） 0.589 2 12 0.767 133.7kPa
二、有围护结构基坑稳定性分析
22
圆弧滑动整体稳定性系数Ks：对于一级、二级 和三级基坑分别不小于1.35、1.30和1.25
23
24
当验算结果不能满足整体稳定性要求时，可以采 取以下两种方法：
一是增加支护结构的嵌固深度和墙体厚度; 二是改变支护结构类型，如采取加内支撑的方式。
25
第三节 嵌固深度稳定性验算（抗倾覆） 悬臂支护结构的嵌固稳定性验算 单层锚杆和单层支撑嵌固稳定性验算
31
例题
【例】某二级基坑开挖深度为10m，采用悬臂式支护结构， 土层为黏性土，c=20kPa，φ=30 °，γ=18kN/m3，试计算 支护结构的嵌固深度。
32
33
34
例题
【例】某一级基坑开挖深度为8m，采用排桩
加一水平支撑支护结构，内支撑位于地
3m
面下3m处，支护桩入土深度ld=7m，土
内撑
26
一、悬臂支护结构的嵌固稳定性验算
27
28
二、单层锚杆和单层支撑支挡结构嵌固稳定性验算
29
30
根据《建筑基坑支护技术规程》（2012）：
挡土结构的嵌固深度要满足：整体稳定性验算、 嵌固深度验算和抗隆起验算； 对于悬臂式结构，尚不应小于0.8h；对单点支撑式 结构，尚不应小于0.3h；对于多点支撑式结构，尚不 应小于0.2h。
tan tan
当α=β时，安全系数最小，则
K tan tan
工程中一般要求K≥1.25~1.30
15
黏性土土坡稳定性分析 1. 瑞典圆弧滑动整体稳定分析
稳定安全系数：滑动面上平均抗剪强度与平均剪应力之比
Fs
f
也可定义为：滑动面上最大抗滑力矩
与滑动力矩之比。
对O点力矩平衡：
βi
d c
土坡稳定 安全系数
A
i
ab
C B
H
17
最危险滑动面圆心的确定（费伦纽斯近似法）
O
β2
A
R
圆心位置由β1， β2 （查表得到)
确定
β1
=0
β
B
O
β2
A
对于均质土坡， 其最危险滑动面
通过坡脚
β1 β
B
>0
H 2H
需多次试算
4.5H
E
18
19
20
底面法向静力平衡:
Ni Wi cosi
13
一、无围护结构基坑稳定性分析
砂性土土坡稳定性分析
法向分力N W cos
下滑力T W sin
抗滑力Tf N tan W cos tan
安全系数K= Tf T
W
cos tan W sin
tan tan
14
安全系数K= Tf T
W
cos tan W sin
嵌固深度不够
整体滑移破坏
挡土墙滑移破坏
超载
倾覆破坏 土层强度低
（整体滑移破坏）
5
• 各类支护结构的失稳破坏模式 1. 土体破坏（强度、渗流、变形） （2）内支撑基坑
超载
（坑底土隆起） 土软
涌砂
隆起破坏 土层强度低
6
（2）内支撑基坑
管涌破坏
突涌破坏 承压水
降水设计不合理或设备失效
失稳破坏
分区开挖，放坡过陡（超大基坑）
Fs
f LR
Wd
16
2. 土坡稳定分析条分法
对于外形复杂、 >0的粘性土土坡，土体分层情况时，要确
定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的 分布不同，一般采用基于极限平衡原理的条分法分析。
极限平衡分析的条分法： O
滑动土体 分为若干 垂直土条
各土条对滑弧 圆心的抗滑力 矩和滑动力矩 R
第三章 基坑工程稳定性 分析
1
主要内容
一、基坑工程常见失稳模式分析 二、整体滑动稳定性验算 三、嵌固深度稳定性验算 四、坑底土抗隆起稳定性验算 五、基坑渗流稳定性分析
2
第一节 基坑工程常见失稳模式分析 基坑工程常见失稳模式分析 基坑工程稳定性分析的主要内容
3
一、基坑工程常见失稳模式分析
Ti
fi
Fs
li
cili
Nitgi
Fs
K Mr (cili Wi cosi tani隙水应力已知时，可用 有效应力法进行计算：
K cili (Wi uili )cosi tani Wi sini
21
两类失稳形式
（1）开挖坡度过陡、土钉长度不够、桩（墙）入土深度偏浅，无法给土 体提供足够的阻力，导致整体失稳破坏。
（2）支护结构强度不够，在土压力作用下发生破坏，进一步导致土体 的破坏。
诱因
降雨或水的渗入 基坑周边堆载 振动
4
• 各类支护结构的失稳破坏模式 1. 土体破坏（强度、渗流、变形） （1）刚性挡土墙基坑
8m
层为黏性土，c=12kPa，φ=15 °，
γ=19.3kN/m3，无地面施工荷载，桩长范
7m
围内无地下水，试计算该基坑的嵌固稳
定性（踢脚稳定性）。
35
计算主动、被动土压力系数
Ka
tan2 (
45
2
)
tan（2 45
15 2
）
0.589
Kp
tan2( 45
2
)
tan（2 45
15 ） 2
1.7
Ka 0.767 K p 1.3
主动土压力为0点距地面距离 内撑点处的主动土压力为：
z0
2c Ka
2 12 1.62m 19.3 0.767
pa支点 h1Ka 2c Ka 19.3 3 0.589 2 12 0.767 15.7kPa
稳定性破坏计算项目：
重力式支护结构
非重力式支护结构
（水泥土墙、双排桩）
（悬臂支挡、锚拉、内撑结构等）
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 无围护结构的基坑稳定性分析 有围护结构的基坑稳定性分析