基坑整体稳定性确定最危险滑动面的程序设计
确定边坡最危险滑动面的计算机模拟
对边 坡 进行 稳 定 性 分 析 时 ， 定 潜 在 的滑 动 面 确 是 关 键 。在众 多 的可 能滑 动 面 中寻找 出安全 系 数最 小 的潜 在 滑 动 面 ， 即最危 险滑 动 面 ， 保证 稳 定性 分 是 析 正确 的前 提 。 实 际 土 质 边 坡 与 简 单 均 质 土 坡 相
进行 了反演 ， 模拟计算 与实测结果 吻合 ， 模拟 出的抗剪 强度参数平 均值与实测 的抗剪强 度参 数标 准值 相 当。 关键词 边坡 滑动 面 安全系数 计算 机模拟
中 文 分 类 号 ：４ ６ ４ ４ Ｕ １ ． 文献标 识码 ： Ａ
Ｃｏ Ｍ ［ ＰＵＴＥＲ ｍ ＵＬＡＩ Ｓ Ｔｏ Ｎ ＦｏＲ Ⅱ ） ＥＮＴⅡ ＹＤ Ｇ ＴＨＥ ｏ ＳＴ Ｍ ＤＡＮＧ ＥＲＳｏ ＵＳ
ｓｉ ｉ ｇ ｓ ｒａ ｅ ． Ｆ ｒ ｔ ｉ ｐ ｒ ｏ ｅ ｗ ｒ ｔ ｕ ｅ ｔ — ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｎ ｈ ｅ — ｄ ｍｅ ｓ ｎ ｉ ｌ ｔ ｎ ｐ ｏ ｌ ｎ ｕ ｆ ｃ ｓ ｏ ｈ ｓ ｕ ｐ ｓ － ｅ ｗ ｏｅ ｏ ｔ ｔ ｗｏ ｄ ｈ ｉ ｎ ｉｎ ａ ｄ ｔｒｅ ｌ ｉ ｎ ｉ ａ ｓｍｕ ａ ｉ ｒ — ｏｌ ｏ
维普资讯
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确 定 边 坡 最 危 险滑 动 面 的计 算 机 模 拟 崇
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基坑稳定性验算(2020年整理).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。
7-7 地基基础的稳定性验算
滑动稳定安全系数K 是指滑动面上诸力对滑动圆弧的圆心所产生的抗滑力矩和滑动力矩之比值，要求K 不小于1.2，即六、地基基础的稳定性验算
2.1≥=滑动力矩
抗滑力矩K 通常最危险滑动面假定为圆弧面，若考虑深层滑动时，滑动面可为软弱土层界面，即为平面，此时K 应大于1.3。
地基基础稳定性失效模式——发生整体滑动破坏。
验算对象——经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构物
以及建在斜坡上的建筑物。
稳定计算方法——
采用圆弧滑动法。
()cos sin R
i i i i i Q s Q i i
M W tg c l K M M M W αϕα∑+==++∑∑∑∑∑
* 建造在斜坡上建筑物的地基稳定问题
对于建筑物基础较小的情况，通过对地基中附加应力的分析，给出了保证其稳定的限定范围。
基础水平位置控制要求（土坡自身稳定状态）位于稳定土坡坡顶上的建筑物，当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m 时，其基础底面外边缘线到坡顶的水平距离a 可按下式计算，但不得小于2.5m 。
βtg 5.3d b a -≥β
tg 5.2d b a -≥条形基础
矩形基础当坡角大于45°，坡高大于8m
时，应进行土坡稳定验算。
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较宽大的基础建造在斜坡上的地基稳定问题，理论计算比较复杂，难以求解，尚在研究中。
若基础宽度b大于3m，a值不满足上面二式要求时，可根据基底平均压力，按圆弧法进行土坡稳定计算，用以确定基础的埋深和基础距坡顶边缘的距离。
基坑边坡稳定性分析设计软件开发
商丘毕冕文化传播有限公司创新性实验计划项目项目名称：基坑边坡稳定性分析设计软件开发一、项目组成员情况介绍（包括自身具备的知识、特长、兴趣，参加过的科技创新活动等）项目组成员跨专业跨学科分布，涉及知识面广。
作为工程专业学生，已经熟练掌握土力学的知识，以及边坡工程稳定性分析设计的方法，做了大量的练习并且接触了多个实际工程案例。
除此之外，团队成员在学习中也接触和学习了计算机辅助设计，已经掌握了CAD制图以及CAD的二次开发编程语言autolisp，可以使用该语言进行二次开发，然后使用windows MFC将其封装成为可以方便安装使用的可执行安装包。
方便使用，高效便捷，创造较高的工程效益和经济效益。
之前在指导老师的帮助下，申请了一个软件著作权登记证书。
《室内土工实验数据计算绘图软件》，是通过计算机编程的方法解决工程实验中的难题，取得良好效果，获得河南省教育厅举办的教育信息化应用成果奖二等奖、河南省电化教育馆优秀论文三等奖。
项目组成员思想积极活跃，参加国家级创新创业项目，结构模型设计比赛等。
项目组成员熟悉计算机图形学以及土木工程信息技术，具有较好的编程能力。
二、项目研究背景目前建筑物建设高度越来越高，在施工时往往需要开挖深基坑。
基坑开挖时有放坡开挖和支护开挖方式。
无论是放坡开挖还是支护开挖，都需要事先对基坑工程进行设计。
在设计过程中需要做大量的计算工作，这些计算工作使用程序软件计算替代工程师手算，会增加工作效率提高准确性。
目前，项目团队已经做了不少工作，已经申请了一项软件著作权《室内土工实验数据计算绘图软件》，可以计算出土体的力学参数。
结合土体的性质，我们已经掌握了进行土体边坡稳定性分析的计算方法和流程。
现在需要通过写程序，把传统上手算流程，用程序进行计算和设计。
尤其是在城市市区，开挖施工场地的局限，往往需要对基坑边坡进行验证和支护，以免对邻近的周围其他建筑物造成不利影响。
通过我们的这个项目，把之前繁芜复杂的验算和设计流程编制成计算机程序，对边坡工程和基坑稳定的验证和设计变得轻松简单，实现更高的社会效益和经济效益。
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。
浅谈基坑稳定性分析
土 时， 由于 坑 内土 体 挖 出后 ， 地 基 的 应 力 场 和 变 形 场 发 生 变 化 ， 使 可 现象 。所 谓 管 涌 是 指 在 渗 流水 的 作 用 下 ， 中 的 细 小 颗 粒 被 冲 土 逐 能导 致 地 基 的 失 稳 。近 年 来 ， 市 基 坑 边 坡 失 稳 、 底 隆 起 及 涌 走 ， 的空 隙扩 大 ， 渐 形 成 管 状 渗 流 通 道 的 现 象 。基 坑 开 挖 过 城 坑
支护 的基坑 中， 采用此方法验算支护结构 和地基 的整体抗 滑动稳 度 ， Ｈ为基坑 的开挖深度 ， ｃ ｍ； ｍ； 为桩 （ ） 墙 底面处土层 的粘聚力 ， 定性时 ， 应注意支护结构一般有 内支撑 或外侧 的锚 拉结构 和墙 面 ｋ ａ 为桩 （ ） Ｐ； 墙 底面处土层 的内摩擦 角 ， 。 ； （ ） 为桩 （ ） 面到 墙 顶
Hale Waihona Puke ・６ ・ ３ 浅 谈 基 坑 稳 定 性 分 析
马 琳 琳
摘 要： 简要 分 析 了影 响 基 坑 稳 定 性 的几 个重 要 因 素 ， 结 合 工 程 实例 进 行 了验 算 ， 时 总 结 出基 坑 稳 定 性 的 分 析 和 演 并 同 算 方法 ， 后 强 调 了基 坑 抗 隆 起 计 算 在 基 坑 稳 定性 分析 中的 重要 性 。 最
本 文 分 析 了基 坑 的 整体 稳定 性 、 护 结 构 的 抗 倾 覆 稳 定 性 以 围
仅 ０或 ｃ＝ ） 很 及基坑底部土 体的抗 隆起 稳定性 。后者 对保证 基坑 稳定 和控 制 时 ， 仅 给 出纯 粘 土 （ ＝ ） 纯 砂 土 （ ０ 的 公 式 ， 少 同 时 考 虑 ｃ 。显 然 对 于 一 般 的 粘 性 土 ， 土 体 抗 剪 强 度 中应 包 括 和 的 ， 在 基坑 变 形 有 重 要 的 意 义 。
确定边坡最危险滑动面的计算机模拟
i =1
式中 : A 1 = σzi ·cos (αzv) , B 1 = σzi ·cos (αzv) ,αzi 、
τz x 、τzy ———第 i 个滑动面上的应力和剪应力 ;
αzv 、αxv 、αyv ———分别为应力σzi 、σz x 、σzy 与主滑方向
的夹角 ; △A ～ 第 i 个滑面的面积 ; V ～ 主滑方向 。
H x
·co s (
n
,
x)
+
ky
5H 5y
·co s (
n
,
y)
+
kz
5H 5z
·cos (
n,
z)
=
q
在 s3 及 s4 上 , H ( x , y , z) | s3 + s4 = Z ( x , y)
式中 : H - 水头函数 ; q - 边界上单位面积流的
流量空间渗流区域 ; s1 - 已知水头值的边界面 ; s2 -
梧州市桂江防洪堤全长 1800 余米 ,地貌单元是 一级河谷阶地 、人工堆积台地和五条被古冲沟切割 的阶地地貌 ,阶地的河岸边坡较高 、较陡 ,地质情况 复杂 ,稳定性较差 ,近些年来已先后发生过多处大小 规模不同的浅层 、深层滑坡 ,有的业已整治 ,有的目 前正处在蠕滑阶段 (地层岩性如表 1) 。为此根据应 用模拟基本原理编制的边坡稳定性分析的二 、三维 计算机模拟程序 ,对河岸两类典型地段边坡稳定的 安全度进行了对比分析 :
模拟计算的每组滑面和有限元网格相交 ,得到 构成滑面的单元面 ,经过插值和座标转换求得每个 单元面上的法向正应力和剪应力 。将滑面上的力向 滑坡的主滑动方向投影 ,每个滑面的滑动切向由滑 坡的滑动矢量 V 与每个滑面的法向确定 。V 用滑动 方向与整体座标 x 、y 、z 夹角αx 、αy 、αz 表示 ,一般滑 动方向取用沿滑动面切线方向 。在该滑动方向上分
边坡整体稳定分析中滑动面搜索方法新探
边坡整体稳定分析中滑动面搜索方法新探摘要：水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建设工程中经常要涉及到边坡稳定分析的问题。
目前用于边坡稳定分析的方法很多，主要包括经验法和三参数极值法。
经验法能够较快地搜索出滑动面，但是准确性稍显不足；而三参数极值法虽然具有理论上的完备性，但是搜索时间较长，不利于工程应用。
本文基于以上两种方法各自的优点，提出了双参数极值法。
在假设滑动面分为坡脚圆，坡面圆和中点圆这三种情况之后，建立了双参数模型分别对这三种情况加以讨论和计算。
通过将计算结果与已有方法的对比可知，双参数极值法具有较高的准确性，并且能够方便地应用于各种边坡稳定分析。
关键词：边坡稳定滑动面搜索费伦纽斯经验法三参数极值法1.常用滑动面搜索方法概述及其不足均质粘性土的土坡失稳破坏时，其滑动面常常是曲面，通常可近似地定为圆弧滑动面。
由于地下硬层的深度不一，圆弧滑动面的形式也相应的分为坡脚圆、坡面圆和中点圆三种形式，针对这三种情况，可由经验法或者三参数极值法加以分析并确定滑动面的位置。
1.1费伦纽斯经验法图1.经验法模型图2.经验法的不足如上图所示，首先按照土坡的坡度查得a，b角：进而得到点E，当=0时，最危险滑动面的圆心即为E点，当时，自坡脚向下深h，向坡后水平距离4.5h至D点，连接DE，最危险滑动面的圆心就位于此直线上，在DE上选取若干点，分别计算各自的k值，在k值最小的处，过作的垂线，在此垂线上第二次搜索计算最小的k值及其所对应的O点，即为最终滑动面的圆心。
事实上，经验法的搜索的区域过小，并且理论上尚有缺陷。
因为，理论上最小K值所对应的O点，其在直线DE上的投影点并不一定要求在DE线上k值最小。
例如，存在于点临近的一点P，P点对应的k值比点对应的k值稍大，但是过P点作DE的垂线后，此垂线上最小的k值所在点Q，有可能比O点对应的k值更小。
1.2三参数极值法图3.三参数极值法模型图4.与实际情况不符的滑动面张天宝于1978年提出了该算法，其主要思想是通过解析推导，将稳定系数K转化为圆心坐标(x,y)与半径r的多元函数，即：根据多元函数的极值条件，当K对x，y，r的偏导数均为零时函数取极小值。
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基坑整体稳定性确定最危险滑动面的程序设计收稿日期:2005209222作者简介:梁大伟(19802),男,太原理工大学建筑与土木工程学院硕士研究生,山西太原 030024梁仁旺(19622),男,教授,太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原 030024白晓红(19592),女,教授,太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原 030024梁大伟 梁仁旺 白晓红摘 要:用计算机验算基坑整体稳定性,通过改变基坑滑动面顶端和底端的位置,运用计算机程序进行逐级两向搜索,通过选择和比较确定出最危险滑动面,不局限于经验方法,程序使用简便,计算快捷、准确。
关键词:基坑整体稳定性,最危险滑动面,程序,搜索中图分类号:TU463文献标识码:A1 概述基坑整体稳定性分析是对具有支挡结构的直立土坡的分析,目的在于对基坑侧壁支护结构在给定的条件下设计出合理的嵌固深度或验算已拟定的支护结构是否稳定和合理。
当基坑所受剪应力超过土体的抗剪强度时,基坑就丧失稳定性发生滑动。
粘性土坡发生滑动时,滑动土体将沿滑动面整块滑动,滑动面为一曲面,由于土体性能复杂,通常为计算方便,认为滑动面为一个圆弧,基于这样的假定一般都能够保证工程的安全。
费伦纽斯等人认为最危险滑动面通过坡脚及桩的最底端,大量的计算分析也证明了这一点,因此在选定可能的滑动面时,一般只考虑通过桩底端的滑动面,因此本程序假定基坑最危险滑动面为一个通过桩最底端的圆弧滑动面[1]。
传统的基坑整体稳定性验算中,最危险滑动面的确定通常基于经验方法,根据工程经验制定与土坡坡角相关的表格,由坡顶和坡脚作相应的直线,假定圆心在直线上,通过在直线上取多个不同的点进行试算,比较确定最小的安全系数,该方法一般都能够满足工程要求,但只将滑动圆弧的圆心局限在直线或其附近区域上,考虑不是很全面,有一定局限性。
本程序充分利用计算机强大的计算功能,通过改变破坏面端点的位置,使滑动圆弧的圆心在指定区域内实现全面逐点的搜索计算,最后通过选择比较得出结果。
首先选定破坏面顶端和底端的两端点a i 和b j (见图1),以点a i ,b j 及桩端点c 三点可确定一个圆弧,程序根据几何、三角数学知识计算出该圆弧的半径r i ,j 和圆心的位置点O i ,j ,判别其是否为可能发生的滑动面,并计算其安全系数K i ,j 值,然后以桩端点c 为不动点,逐级改变点a i 和点b i 的位置,全部搜索由基坑底面和地面不同位置的点构成的圆弧滑动面,通过判断得出其中的K i ,j 最小值,最后计算机输出最危险滑动面的K 值,滑动圆弧圆心的位置O 和半径r ,以及点a 和点b 的位置。
2 滑动圆弧圆心范围的限定验算基坑整体稳定时,首先必须确定滑动圆弧的圆心和半径。
根据费伦纽斯和泰勒的理论,滑动圆心的位置由与坡角相关的角β1和β2确定,即由直线ec ′和dd ′的交点O 确定[1],根据其理论及相关表格可知角β1和β2必为锐角(如图2所示),因此以点e 和d 为转动中心,由直线ec ′和dd ′转动成锐角的范围可知,滑动圆弧的圆心一定出现在区域D ,而不可能出现在区域A ,B ,C ,因此在搜索过程中,分别通过改变a i 和b j 位置,搜索由点a i ,b j 及点c 构成的所有的圆弧,但只计算和比较圆心在区域D 内的滑动圆弧的安全系数,从而确定基坑最危险滑动面的安全系数。
3 程序设计及计算程序设计时一方面需要有强大的计算功能,另一方面要有良好的用户界面,这里选择matlab 语言进行编译,主要设计思路是通过二次嵌套循环,每一个循环代表一个方向,各方向上取不同的点进行相互交叉计算,最后通过选择判别语句得出结果。
下面进行具体分析:程序设计时,首先选定基坑底面一点a i (见图3),由几何学知识可知,由a i 点、b j 点(从地面b 1点到b m 点)、以及桩端点c 三点可确定一个圆弧,则基坑底面一个点,分别对应地面m 个点,确定m 个滑动圆弧如图3所示,设b 1点到d 点的距离为b 0,a 1点到e 点的距离为a 0,由于有前述圆心位置的限制,故b 0和a 0的值可根据工程要求设置为足够小,最远点b m 和a n ,可设置为足够大。
水平方向的增量Δ大小的确定可根据工程的要求自行设定,一般在0.1m ～1m 之间都能满足工程精度要求。
程序计算钢管混凝土柱火灾后力学性能理论分析收稿日期:2005209206作者简介:谷拴成(19632),男,博导,教授,西安科技大学,陕西西安 710054让艳艳(19792),女,西安科技大学硕士研究生,陕西西安 710054谷拴成 让艳艳摘 要:在介绍了钢材和混凝土两种材料受高温后的本构关系的基础上,进行数值模拟得出了高温后核心混凝土的σ—ε关系曲线,经过参数分析得出影响火灾后钢管混凝土压弯构件残余承载力的主要因素,最后得出了轴压弹性模量和轴压强度承载力的简化计算公式。
关键词:钢管混凝土,轴压弹性模量,承载力中图分类号:TU375.3文献标识码:A引言在过去几十年里,对钢管混凝土构件在常温下的力学性能进行了大量理论分析和试验研究,已取得丰硕成果。
钢管混凝土结构正以其特殊的优点愈来愈受到工程界的重视和青睐,采用这种结构的高层和超高层建筑不断涌现。
由于组成钢管混凝土的钢管及其核心混凝土之间的协同互补和共同工作,使这种结构与钢结构相比具有更好的抗火性能,从而可降低防火造价。
中,首先以水平距离Δb 为增量,b j 点沿方向1进行递增,作为内循环,即b 2=b 1+Δb ,b 3=b 2+Δb ,…,当a i 点所对应的b j 点(从地面b 1点到b m 点)m 个圆弧计算完毕后,改变a i 点的位置,以水平距离Δa 为增量,得到点a i +1,计算由a i +1点所对应的b j 点(从地面b 1点到b m 点)的m 个圆弧,即a i 点沿方向2进行递增,作为外循环,即a i +1=a i +Δa ,…,a i 点的范围从点a 1到a n ,则程序沿图3所示方向1和方向2进行两向搜索,共计算出m ×n 个滑动圆弧,通过圆心的位置分析选择其中合理的滑动面,按圆弧滑动条分法,将滑动土体分成若干条,进行受力分析,安全系数为稳定力矩与滑动力矩的比值,通过比较,得出最危险的滑动面,最后输出结果。
对于有内支撑或外拉锚结构的基坑,应考虑支撑或拉锚结构的作用,以及它们对破坏面上抗剪能力的贡献[2]。
4 算例某大厦地处交通主要干道交汇处,占地面积为2886m 2,主楼26层,裙楼5层,地下2层。
大厦东为4层楼房和2层街面房,北侧、西侧为道路,南侧为另一大厦,环境比较复杂。
地基土为滨海和浅海沉积的粘性土,地面以下第①层为杂填土,h =4m ,r =18kN/m 3,c =0,φ=10°;第②层为褐黄色粉质粘土,h =1.8m ,r =18.6kN/m 3,c =15.3kPa ,φ=16.5°;第③层为灰色淤泥质粉质粘土,h =3m ,r =17.8kN/m 3,c =9kPa ,φ=13°;第④层为灰色淤泥质粘土,h =15m ,r =17.3kN/m 3,c =10kPa ,φ=8.5°;第⑤层为灰色粉质粘土,h =30m ,r =18.3kN/m 3,c =7.2kPa ,φ=18.5°。
本工程基坑开挖深度为11.75m ,局部地区为12.95m ,综合考虑各种因素,围护结构决定采用单排钻孔灌注桩,两种开挖深度均采用桩径1000mm 的桩,桩长分别为28.5m 和30.5m ,桩间净距15cm 。
大厦在进行基坑支护设计计算时,作用在围护桩墙上的侧向压力采用水土分算法。
c 和φ值按直剪固结快剪取峰值,未给出的数据按当地经验取值[3]。
本工程设计计算时,验算整体稳定性得K min =1.58,施工过程中未发现异常情况。
按以上基坑基本情况和土体地质条件,将相关的数据输入用户界面,设定地面和基坑底面的搜索范围分别为0.5倍～5倍桩长,单位递增量为1m ,通过搜索共计算出618个可能发生的滑动圆弧,比较得出K min =1.5573,用时不到1min ,通过改变搜索范围和单位增量的值进行多次搜索,K min 的改变量不超过0.1,与原设计计算结果相差不大。
5 结语文中介绍了在基坑整体稳定性分析中,利用计算机程序,在滑动圆弧条分法的基础上,通过改变基坑滑动面端点的位置,进行逐点搜索,确定最危险滑动面。
用户可根据当地经验和工程实际情况,设置搜索范围和搜索方式,以及要求精度,从而避免了利用经验方法进行图解的麻烦,具有一定的现实意义。
参考文献:[1]陈忠汉,黄书秩,程丽萍.深基坑工程[M ].北京:机械工业出版社,2003.62264.[2]黄 强.建筑基坑支护技术规程应用手册[M ].北京:建筑工业出版社,1999.21224.[3]李家强.土坡圆弧滑动条分法计算边坡稳定程序简介[J ].天然气与石油,2003,21(1):25227.Procedure design of ascertaining the critical sliding surface in intrgral stability of foundation pitL IANG Da 2w ei L IANG R en 2w ang BAI Xiao 2hongAbstract :Using computer procedure to check calculation for integral stability of foundation pit ,the procedure searches the critical sliding sur 2face in two direction by changing the position of top and bottom point of sliding surface ,and ascertains the critical sliding surface by choosing and comparing ,which break away from the experiential method ,the procedure is simple ,convenient and exact.K ey w ords :integral stability of foundation pit ,critical sliding surface ,procedure ,search。