某狭窄场地深基坑设计及稳定性验算

某狭窄场地深基坑设计及稳定性验算
某狭窄场地深基坑设计及稳定性验算

基坑稳定性验算

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。 ()q D 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 、?—— 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: ?π?tan 2245tan e N q ??? ? ?+=? ()? tan 11-=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ?= 240 4.1879.29.1821.181.2181=?+?+?= γ 5.181 7.03.183.09.182=?+?=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+ =?e Nq 32.1924 tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=?Nq 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

抗倾覆稳定性验算

*作品编号:DG13485201600078972981* 创作者: 玫霸* 五、施工计算 1、抗倾覆稳定性验算 本工程基坑最深11.0米左右,此处的土为粘性土,可以采用“等值梁 法”进行强度验算。 首先进行最小入土深度的确定: 首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y ,因为在此处的被动 土压力等于墙后的主动土压力即: ()a p b K K P y -=γ 式中:P b 挖土面处挡土结构的主动土压力强度值,按郎肯土压力理论进 行计算即 a a b K cH K H P 22 12-=γ γ 土的重力密度 此处取18KN/m 3 p K 修正过后的被动土压力系数(挡土结构变形后,挡土结构 后的土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上的摩擦力,从而使 挡土结构后的被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土的摩 擦作用,将支撑结构的被动土压力乘以修正系数,此处φ=28°则K=1.78 93.42452=??? ? ?+?=? tg K K p

a K 主动土压力系数 361.02452=??? ? ?-=? tg K a 经计算y=1.5m 挡土结构的最小入土深度t 0: x y t +=0 x 可以根据P 0和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算 ()m K K P y t a p 9.2600=-+=γ 挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下,所以挡土结构的实际埋深应为 m t K t 5.302=?=(k 2 经验系数此处取1.2) 经计算:根据抗倾覆稳定的验算,36号工字钢需入土深度为3.5米,实际入土深度为3.7米,故:能满足滑动稳定性的要求 2、支撑结构内力验算 主动土压力:a a a K cH K H P 22 12-=γ 被动土压力:p p p cK K H P 22 12+=γ 最后一部支撑支在距管顶0.5m 的地方,36b 工字钢所承受的最大剪应力 d I Q d I Q S S z x x z ???? ??==*max max *max max max τ ,3.30* max cm I S z x = d=12mm,经计算 []ττ<=a MP 6.26max 36b 工字钢所承受的最大正应力 []σσ<==a MP W M 9.78max 经过计算可知此支撑结构是安全的 3、管涌验算: 基坑开挖后,基坑周围打大口井两眼,在进出洞口的位置,可降低

基坑放坡稳定性验算

基坑放坡稳定性验算 根据施工组织安排,10-03地块各楼栋基坑采用分块开挖,临时放坡的施工方案,我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算,验算过程如下: 参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.50; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):8.00; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 1 2.50 3.80 2.00 0.00 2 3.00 4.50 2.00 0.00 计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重 2、作用于土条弧面上的法向反力 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 计算公式: 式子中: --土坡稳定安全系数; F s c --土层的粘聚力; --第i条土条的圆弧长度; l i γ --土层的计算重度; θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角; φ --土层的内摩擦角; --第i条土的宽度; b i --第i条土的平均高度; h i ――第i条土水位以上的高度; h 1i ――第i条土水位以下的高度; h 2i γ' ――第i条土的平均重度的浮重度;

理正深基坑难点问题集锦

理正深基坑软件难点问题集锦: 1.嵌固深度,一般按何经验取值?抗渗嵌固系数(1.2),整体稳定分项系数(1.3),以及圆弧滑动简单条分法嵌固系数(1.1)的出处? 答:如果桩是悬臂的或单支锚的,嵌固深度一般大约可取基坑底面以上桩长,当然还要结合地层情况、有水无水、支锚刚度等其他条件综合来看。抗渗嵌固系数(1.2),和圆弧滑动简单条分法嵌固系数(1.1)在程序界面的黄条提示上都有标明所参照的规依据,整体稳定分项系数(1.3)是根据经验给用户的参考值,用户可根据自己的设计经验取用。 2.冠梁的水平侧向刚度取值如何计算? 答:采用近似计算;公式如下,具体参数解释可参照软件的帮助文档 冠梁侧向刚度估算公式:k = [1/3 * (L*EI) ] / [ a^2 (L-a)^2 ] 3.土层信息,输入应注意哪些容?避免出错。 答:土层信息互重度(天然重度)与浮重度两个指标,软件会根据水位自动判别选取。水上土采用天然重度,水下的土计算根据计算方法采用浮重度或饱和重度(饱和重度=浮重度+10) 4.支锚信息:支锚刚度(MN/m如何确定? 答:有四种方法: ①试验方法 ②用户根据经验输入 ③公式计算方法(见规程附录) ④软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值,然后进行力计算、锚杆计算得到一个刚度值,系统可自动返回到计算条件中,再算;通过几次迭代计算,直到两个值接近即可,一般迭代2~3次即可。 5.护壁桩的桩径,配筋多少在合理围,好像理正算出来钢筋配筋太多,桩钢筋多了不好布置,理正配筋量一般比PKPM软件要多三分之一。 答:桩钢筋多了不好布置,用户在设计时可自行调整,更改界面等。 与pkpm对比配筋量时力是否一致,如果一致的情况,用户可核查理正的配筋计算公式与PKPM是否一致,两个软件分别做了哪些折减,如果条件一样的情况所算结果差别较大,可与理正市场部联系,提供您的例题我们来核查软件计算的正确性。 计算m值时,输入的“基坑底面位移估算值d”的含义是什么? 答:“基坑底面位移估算值d”是指基坑底面的水平位移。 该值影响m值的选择;对于有经验地区,可直接采用m值;对于无经验地区,m值采用规建议公式计算。一般采用水平位移为10mm计算,当水平位移大于10mm时,应进行适当的修正,不能严格按规建议公式计算。否则,计算的基坑底面处水平位移会增大,计算的m值会更小,导致水平位移更大,m值更小,结果不一定收敛。使用时要特别注意,建议不要进行迭代计算。

深基坑边坡稳定性计算书

... . . 土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度 (m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的摩 擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:

深基坑边坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度(m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的内 摩擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:

深基坑计算书8.30..

13、支护计算 13.1垃圾库深基坑开挖支护计算 一、参数信息: 1、基本参数: 侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度h为5.600m(已经整体开挖2.2~2.6 m),土钉墙计算宽度b'为25.00 m,土体的滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内的内摩擦角,条分块数为4;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为2.000 m(2.6+2=4.6m),基坑内侧水位到坑顶的距离为6.000 m。 2、荷载参数: 局部面荷载q取10.00kPa,距基坑边线距离b0为1.5 m,荷载宽度b1为2 m。 3、地质勘探数据如下:: 填土厚度为3.00 m,坑壁土的重度γ为17.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角φ为14.00°,内聚力C为8.00 kPa,极限摩擦阻力18.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。粘性土厚度为6.00 m,坑壁土的重度γ为1,8.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角φ为20.00°,内聚力C为23.50 kPa,极限摩擦阻力65.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。 4、土钉墙布置数据: 放坡高度为5.60 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用120.00 mm,长度为6.00 m,入射角为20.00°,土钉距坑顶为1.00 m(-3.6,m),水平间距为1.50 m。 二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算: 单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99, R=1.25γ0T jk 1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算: T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj 其中ζ--荷载折减系数 e ajk --土钉的水平荷载

深基坑专项施工方案计算书(1)

2#散货污水调节池、1#、2#蓄水池及吸水井基坑开挖计算书 土坡稳定性计算书 计算依据: 1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著 4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用毕肖普法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还同时考虑了土条两侧面的作用力。 一、参数信息: 基本参数: 放坡参数: 荷载参数:

土层参数: 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,该土条上存在着: 1、土条自重W i, 2、作用于土条弧面上的法向反力N i, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力或抗剪力Tr i, 4、土条弧面上总的孔隙水应力U i,其作用线通过滑动圆心, 5、土条两侧面上的作用力X i+1,E i+1和X i,E i。如图所示: 当土条处于稳定状态时,即Fs>1,上述五个力应构成平衡体系。考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.35的要求。 三、计算公式: K sj=∑(1/mθi)(cb i+γb i h i+qb i tanφ)/∑(γb i h i+qb i)sinθi

mθi=cosθi+1/F s tanφsinθi 式子中: F s --土坡稳定安全系数; c --土层的粘聚力; γ --土层的计算重度; θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角;φ --土层的内摩擦角; b i --第i条土的宽度; h i --第i条土的平均高度; h1i --第i条土水位以上的高度; h2i --第i条土水位以下的高度; q --第i条土条上的均布荷载 γ' --第i土层的浮重度 其中,根据几何关系,求得hi为: h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]} 式子中: r --土坡滑动圆弧的半径; l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度; α --土坡与水平面的夹角; h1i的计算公式: h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]} 当h1i≥ h i时,取h1i = h i;

基坑稳定验算书

基坑稳定验算书 一、基坑稳定分析验算 主要考虑基坑的失稳类型:a、支撑强度不够,刚度不够;b、整体滑动失稳;c、踢脚引起隆起失稳;d、砂地层管涌失稳;e、低鼓失稳(本工程地下无承压水)。本次论证主要是关于钢板桩及支撑结构的稳定问题,其中以支撑强度不够或刚度不够、整体滑动失稳和踢脚引起隆起失稳为主要验算对象。 (一)、W47钢板桩挡土结构的内力简化模型与分析计算 1、W47工作井参数的选用 地层情况,见表1,地下水位地面以下6米,接收坑开挖深度为6.58米,基坑宽×长为B×L=3.5×7.5m。 地层可分为粘性土层和砂层(如图1),并将粘性土层和砂层的γ、c、?值各自算得加权平均值。

(1)、粘性土层: 31 18 1.918.7 1.718.1 1.9 18.3/5.5i i h KN m h γγ?+?+?== =∑ 1 16 1.914 1.719 1.9 16.45.5 i i a c h c KP h ?+?+?== =∑ 1 1.90.287 1.70.394 1.90.133 tan tan 0.267 5.5 i i h h ???+?+?== =∑ tan 0.1312 ? = (2)、砂层: 则有加权浮重度' ' ' 32 9.8/i i h KN m h γγ ==∑ ,' tan 0.732?=,' tan 0.3272 ?=。 2、内力的计算 (1)、钢板桩外侧主动土压力(采用粘性土层和砂层分开计算主动土压力的方法其中将 水头压力看作为主动土压力的一部分) 2001tan (45)2tan(45)22 a P h c ?? γ=--- ' ' '20 2tan (45)2 a P h ?γ=- 其中 20 tan (45)0.5902 a K ? =- = ' ' 20 t a n (45 )0.257 2 a K ?=-= 式中:a P —粘土层主动土压力; ' a P —砂土层主动土压力; a K —粘土层主动土压力系数; 'a K —砂土层主动土压力系数。 则粘性土的主动土压力合力为:

地铁车站基坑抗突涌稳定性验算

地铁车站基坑抗突涌稳定性验算 一、工程概况 (略) 二、工程地质与水文地质条件 2.1工程地质条件 (略) 2.2水文地质条件 本场区的地下水,主要有浅层潜水和深层承压水。浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中,补给来源主要为大气降水和地表水,其静止水位一般在深1~4m。潜水含水层的渗透系数在10-3~10-6之间。深层承压水含水层主要分布于深部的(12)4(14)1圆砾层中,隔水顶班为其上部的粘性土层。水头埋深约在地表下6.4m,相当于高程+1.10m。 三、降水方案的设计 根据水文地质条件和围护结构型式,本次降水设计主要包含两方面:基底稳定性验算和基坑内疏干井的设计。 3.1基底稳定性分析 基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力。即: H·γs ≥Fs·γw·h 式中:H —基坑底至承压含水层顶板间距离(m); γs —基坑底至承压含水层顶板间的土的平均重度(kN/m3); h —承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m); γw —水的重度(KN/m3),取10kN/m3; Fs —安全系数,一般为1.0~1.2,取1.05; 2、计算情况: 以开挖深度最大的换乘节点附近的资料为计算依据,验算基底的抗涌稳定性。有关参数如下:地面标高+5.906m,承压水水位标高+1.10m,承压含水层顶板标高-35.17m,换乘节点最大开挖深度处的标高-18.754m。 A.计算承压含水层的顶托力Fs·γw·h

Fs·γw·h= Fs ×10×(1.10-(-18.754))=198.754 Fs kPa; B.根据基坑开挖深度计算基坑底至承压含水层顶板间的土压力H·γs。 H=-18.754–(-35.17)=16.417m,γs=17.70kN/m3 则:H·γs=16.417×17.70=290.58 kPa; C.计算安全系数 198.754 Fs =290.58 Fs=1.462>1.10 因此,本基坑可以不考虑承压水的突涌问题。 四、真空疏干降水设计 1、降水方法的选择 根据基底稳定性验算结果,本站场区基坑开挖深度范围内不受承压水影响,故仅在基坑内部布置疏干井;考虑到场区土层主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土,渗透系数小,故在井点降水时还需采取真空措施。综上所述,本基坑降水方法选用真空疏干管井。 2、真空疏干管井结构 井管采用内径为φ250mm的钢管;滤管采用同径钢管加工而成,空隙率不小于25%,滤管外缠丝,并包两层60~80目的尼龙网,底部封死。井径750mm;井点埋设深度L=h+6m(h-基坑开挖深度),从井底向上至地面以下2.0m范围内围填滤料,滤料为中粗砂。上部2.0m范围内用粘土捣实、封死。见附图“疏干管井结构示意图”。 3、疏干井数量 根据临近地区类似工程成功的降水经验,每个真空疏干管井的有效影响范围为150~200m2,本次设计取150m2/口。根据场地条件,井点在基坑范围内均匀布置,同时,井点布置时应避开基底加固区、不影响结构柱、梁的施工。详见“降水井平面布置图”。 4、真空管井抽水工作示意图如下: 真空抽水的工作示意图

深基坑验算基本概念

一.深基坑工程设计计算 基坑工程设计计算包括三个部分的内容,即稳定性验算、结构内力计算和变形计算。 稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力,包括整体稳定性、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等,基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。 结构内力计算为结构设计提供内力值,包括弯矩、剪力等,不同体系的围护结构,其内力计算的方法是不同的;由于围护结构常常是多次超静定的,计算内力时需要对具体围护结构进行简化,不同的简化方法得到的内力不会相同,需要根据工程经验加以判断; 变形计算的目的则是为了减少对环境的影响,控制环境质量,变形计算内容包括围护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。 稳定性验算 整体稳定性 边坡稳定性计算 重力式围护结构的整体稳定性计算 抗倾覆、抗滑动稳定性 抗倾覆稳定性计算 抗水平滑动稳定性计算 抗渗透破坏稳定性 边坡稳定性验算 假定滑动面为圆弧 用条分法进行计算 不考虑土条间的作用力 最小安全系数为最危险滑动面 重力式围护结构的整体稳定性 重力式围护结构的整体稳定性计算应考虑两种破坏模式,一种是如图所示的滑动面通过挡墙的底部;另一种考虑圆弧切墙的整体稳定性,验算时需计算切墙阻力所产生的抗滑作用,即墙的抗剪强度所产生的抗滑力矩。 重力式围护结构可以看作是直立岸坡,滑动面通过重力式挡墙的后趾,其整体稳定性验算一般借鉴边坡稳定计算方法,当采用简单条分法时可按上面的公式验算整体稳定性。 上海市标准《基坑工程设计规程》规定,验算切墙滑弧安全系数时,可取墙体强度指标内摩擦角为零,粘聚力c=(1/15~1/10)qu。当水泥搅拌桩墙体的无侧限抗压强度qu>1MPa时,可不考虑切墙破坏的模式。 锚杆支护体系的整体稳定性 两种不同的假定 一种是指锚杆支护体系连同体系内的土体共同沿着土体的某一深层滑裂面向下滑动,造成整体失稳,如左图所示;对于这一种失稳破坏,可采取上述土坡整体稳定的验算方法计算,按验算结果要求锚杆长度必须超过最危险滑动面,安全系数不小于1.50; 另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用超出了土的承载能力,从而在围护结构底部向其拉结方向形成一条深层滑裂面,造成倾覆破坏,如右图所示。经常使用的验算方法是德国学者E.Kranz提出的“代替墙法”。 以单锚支护体系为例,如下图所示,代替墙法假定深层滑裂面是由直线bc段和cd段组成,其中b点取在围护墙底部,c点取在锚固段的中点,cd段是由c点向上作垂线与地面交于d 点得到的。利用abcd范围内的力的平衡关系可以求解锚杆的极限抗力,安全系数定义为锚杆极限抗力的水平分力Th与锚杆设计水平分力的比值,要求不小于1.50。

基坑稳定性分析之隆起验算

基坑稳定性分析之抗隆起验算 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(包括排桩支护与地下连续墙支护等)时,需要验算基坑稳定性,必要时应采 取一定的防范措施使地基的稳定性具有一定的安全度。在基础施工过程中基坑有 时会失去稳定而发生破坏,这种破坏可能是缓慢的发生,也可能是突然的发生。 这种现象有的有明显的触发因素,诸如振动、暴雨、外荷或其它的人为因素;有 的却没有这些触发因素,则主要是由于设计时安全度不够或施工不当造成的。基 坑的稳定性验算主要包括边坡的稳定性验算、基坑的抗渗流验算、基坑抗承压水 验算和基坑抗隆起验算。 由于地基的隆起常常是发生在深厚软土层中,当开挖深度较大时,则作用在 坑外侧的坑底水平面上的荷载相应增大,此时需要验算坑底软土的承载力,如果 承载力不足将导致坑底土的隆起。 对于坑底土抗隆起稳定验算的方法很多,下面介绍四种方法。 1. 太沙基—派克方法 太沙基研究了坑底的稳定条件,设粘土的内磨擦角φ =0,滑动面为圆筒面 与平面组成,如图1所示。太沙基认为,对于基坑底部的水平断面来说,基坑两 侧的土就如作用在该断面上的均布荷载,这个荷载有趋向坑底发生隆起的现象。 当考虑dd1面上的凝聚力c 后,c1d1面上的全荷载P 为: cH rH 2B P -= (1-1) 式中 r —土的湿容重;

B —基坑宽度; c —土的内聚力; H —基坑开挖深度。 其荷载强度p r 为: cH B r 2H P r -= (1-2) 太沙基认为, 若荷载强度超过地基的极限承载力就会产生基坑隆起。以粘聚 力c 表达的粘土地基极限承载力q d 为: c q d 7.5= (1-3) 则隆起的安全系数K 为: B cH rH c p q K r 2 7.5d -== (1-4) 太沙基建议K 不小于1.5。 图1抗隆起计算的太沙基和派克法 太沙基和派克的方法适用于一般的基坑开挖过程,这种方法没有考虑刚度很 大且有一定的插入深度的地下墙对于抗隆起的有利作用。 2. 柯克和克里泽尔方法

深基坑专项设计方案审查要点

深基坑专项设计方案审查要点

深基坑专项设计方案审查要点 审查内容 1 资质资格审查 深基坑工程设计单位是否具有相应的设计、监测资质,相关审查文件图章(含出图章、注册章)是否齐全、有效,各级责任人签章应齐全、有效。外地单位应提交进市登记手续,具有合理的技术人员班子。 2 设计条件 2.1 相关设计资料 标有建筑红线的地形图、地下建筑平面图与剖面图、基础结构施工图、桩位图等,结构设计对基坑围护的要求、地质资料等。2.2 周边环境条件 (1)周边管线类型、材质、规格、埋深及与基坑的相对关系;周围道路性质、路面结构、载重情况、流量等;周边现有建(构)筑物的基础与结构形式,与基础的相对关系,现有位移、开裂情况;临近水体、边坡与基坑的相对关系;与本基坑相邻近的基坑工程、桩基工程的施工进度,可能对本基坑产生的影响,以及双方协调的情况。

(2)临近道路、管线、水体及其它建(构)筑物的结构质量的检测资料及对环境保护要求; (3)位于地铁、隧道等大型地下设施安全保护区范围内的基坑工程,以及城市生命线或位移有特殊要求的精密仪器使用场所附近的基坑工程的特别保护要求。 3 支护设计 3.1 设计原则 (1)建筑基坑的安全等级原则上根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202- 并应结合《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)的有关规定确定。 (2)基坑支护设计应充分考虑场地的工程地质与水文地质条件、基坑平面特征、周边环境、时空效应,对挡土、支护、防水、挖土、监测和信息化施工作总体设计,一级基坑工程宜采用动态设计法。 (3)满足边坡和支护结构强度、稳定性及安全度的要求。 (4)安全系数的选取与基坑的安全等级相匹配。

理正深基坑软件使用难点

理正深基坑软件使用难点 1.嵌固深度,一般按何经验取值?抗渗嵌固系数(1.2),整体稳定分项系数(1.3),以及圆弧滑动简单条分法嵌固系数(1.1)的出处? 答:如果桩是悬臂的或单支锚的,嵌固深度一般大约可取基坑底面以上桩长,当然还要结合地层情况、有水无水、支锚刚度等其他条件综合来看。抗渗嵌固系数(1.2),和圆弧滑动简单条分法嵌固系数(1.1)在程序界面的黄条提示上都有标明所参照的规范依据,整体稳定分项系数(1.3)是根据经验给用户的参考值,用户可根据自己的设计经验取用。 2.冠梁的水平侧向刚度取值如何计算? 答:采用近似计算;公式如下,具体参数解释可参照软件的帮助文档 冠梁侧向刚度估算公式:k = [1/3 * (L*EI) ] / [ a^2 (L-a)^2 ] 3.土层信息,输入应注意哪些内容?避免出错。 答:土层信息中交互重度(天然重度)与浮重度两个指标,软件会根据水位自动判别选取。水上土采用天然重度,水下的土计算根据计算方法采用浮重度或饱和重度(饱和重度=浮重度+10) 4.支锚信息:支锚刚度(MN/m如何确定? 答:有四种方法: ①试验方法 ②用户根据经验输入 ③公式计算方法(见规程附录) ④软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值,然后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值,系统可自动返回到计算条件中,再算;通过几次迭代计算,直到两个值接近即可,一般迭代2~3次即可。 5.护壁桩的桩径,配筋多少在合理范围,好像理正算出来钢筋配筋太多,桩钢筋多了不好布置,理正配筋量一般比PKPM软件要多三分之一。 答:桩钢筋多了不好布置,用户在设计时可自行调整,更改界面等。 与pkpm对比配筋量时内力是否一致,如果一致的情况,用户可核查理正的配筋计算公式与PKPM是否一致,两个软件分别做了哪些折减,如果条件一样的情况所算结果差别较大,可与理正市场部联系,提供您的例题我们来核查软件计算的正确性。 计算m值时,输入的“基坑底面位移估算值d”的含义是什么? 答:“基坑底面位移估算值d”是指基坑底面的水平位移。 该值影响m值的选择;对于有经验地区,可直接采用m值;对于无经验地区,m值采用规范建议公式计算。一般采用水平位移为10mm计算,当水平位移大于10mm时,应进行适当的修正,不能严格按规范建议公式计算。否则,计算的基坑底面处水平位移会增大,计算的m值会更小,导致水平位移更大,m值更小,结果不一定收敛。使用时要特别注意,建议不要进行迭代计算。

基坑稳定性验算

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。 ()q D 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 、?—— 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: ?π?tan 2245tan e N q ??? ? ?+=? ()? tan 11-=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ?= 24 0 4.187 9.29.1821.181.2181=?+?+?=γ 5.181 7.03.183.09.182=?+?=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+ =?e Nq 32.1924 tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=?Nq 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

深基坑验算

淮化集团深基坑支护验算 一.工程概况 本工程位于淮化集团厂区内,其中构筑物提升泵站、事故调节池和二沉池基础超过5米。位于提升泵站和事故调节池南侧有原厂区三条管线:生产给水管、循环水管和生活给水管均为铸铁管道,因管道年限已久,均需要做支护。生产给水管距离构筑物最近,分别是:距离事故调节池3.5米、提升泵站7.2米,平行管线长度(结构尺寸,未含放坡)41.4米,两侧按(事故调节池西侧、提升泵站东侧)1:1放坡13.4米,南侧支护长度为54.8米。北侧二沉池距离道路3米,其中池体有2.5米属于深基坑,垫层标高-5.27,因临近道路需要支护,支护长度为13.04米。 二.地质概况 根据地质勘查报告以及现场实地勘察,本工程所涉及的地层主要如下: ①层填土(Q ml),厚1.4-3,5米,层底标高27.21-29.75米,暗灰-灰黄色,上部主要为杂填土,含较多建筑垃圾;下部为粘性土回填,含大量植物根茎,松散,该层土全场地分布,性质变化较大。 ②层粉质粘土(Q3nl+pl),埋深1.4-3.5米,层厚0.60-2.60米,层底标高为 26.05-28.33米,主要为黄褐色,可-软塑状。含少量铁锰结核及铁质薄膜,有植物根茎、根孔及裂隙,有黄色粉土颗粒分布,切面较光滑,韧性一般,无摇震反

应,干强度中等。综合评价该层土结构性差,承载力低,中等偏高压缩性土。 层粘土(Q3nl+pl),埋深1.70-4.40米,层厚3.00-6.90米,层底标高为21.57-23.93米,黄褐-褐黄色,稍湿,硬塑状,有植物根茎和根孔,内含少量铁锰结核及其氧化物,有黄色粉土粒分布,含有有机质,见灰色絮状胶体,局部地段夹粉质粘土薄层,切面较光滑,稍微有光泽度,韧性较高,无摇震反应,干强度较高。综合评价该层土结构性较好,承载力较高,为中等低压缩性土。 二.支护设计方案概述 先取土至-3.00米,在进行二次放坡,放坡处整体硬化并设置排水明沟。设置两排工字钢桩,桩与桩之间采用钢管连接,保证其整体性。采用直56a(560×166×12.5)工字钢,净间距500mm进行打桩挡土。挡土桩打入位置距管线中1.5米,要保证入土位置准确与垂直。根据实际情况先将挡土桩打入,要确保开挖处不塌方。挖土施工应遵循先撑后挖的原则,挖土时,分层、分块、对称、平衡开挖,每层开挖深度不超过1米,将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许的范围内,并且边挖边检测挡土桩稳定性,如发现问题及时采取措施。 平面图见附页。 1.挡土桩支护设计概述 根据土方开挖施工方案,需要作护壁的边坡实际高度为基坑边坡高度。 参照软件计算结果,根据本工程具体地质条件及周边环境实际情况,设计方案如下:

基坑放坡稳定性验算

基坑放坡稳定性验算 根据施工组织安排, 10-03 地块各楼栋基坑采用分块开挖,临时放坡的施工 方案,我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算, 验算过程如下: 参数信息 : 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离 (m):1.50 ; 基坑内侧水位到坑顶的距离 (m):8.00 ; 放坡参数: 序号 放坡高度 (m) 1 2.50 3.80 2.00 2 3.00 4.50 2.00 计算原理: 根据土坡极限平衡稳定 进行计算。 通常滑动面接近圆弧, 可将滑裂面近似成圆弧计算。 将土坡的土体沿竖直方向分 成若干个土条, 从土条中任意取出第 i 条,不考虑其侧面上的作用力时, 该土条 r F - /■ - .、”/?■ 上存在着: 1、土条自重 2、作用于土条弧面上的法向反力 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数, 考虑安全 储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足 >=1.3 的要求。 放坡宽度 (m) 平台宽度 (m) 条分块数 0.00 0.00 自然界匀质土坡失去稳定, 滑动面呈曲面,

式子中: F s -- 土坡稳定安全系数; c -- 土层的粘聚力; l i --第i 条土条的圆弧长度; 丫 -- 土层的计算重度; 9 i --第i 条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角; ? -- 土层的内摩擦角; b i --第i 条土的宽度; h i --第i 条土的平均高度; h ii ――第i 条土水位以上的高度; h 2i ――第i 条土水位以下的高度; 丫 ’一一第i 条土的平均重度的浮重度;将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数, 储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足 >=1.3的要求。 计算公式: 考虑安全 工*£ + f (?% + r 俎)勺 tan (p

理正深基坑70基坑支护计算例题排桩内支撑

深基坑支护设计 3 设计单位:X X X 设计院 设计人:X X X 设计时间:2016-04-11 11:55:10 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:

基坑稳定性验算备课讲稿

基坑稳定性验算

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。 ()q D 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 、?—— 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: ?π?tan 2245tan e N q ??? ? ?+=? ()? tan 11-=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ?= 240 4.187 9.29.1821.181.2181=?+?+?=γ 5.181 7.03.183.09.182=?+?=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+ =?e Nq 32.1924 tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=?Nq 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

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