基坑抗突涌计算方法的对比分析及应用探讨_潘泓

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 2BP -= (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 Br 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 qd 7.5= (1—3)则隆起的安全系数K 为： B cH rH c p q K r 27.5d -== （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。

基坑抗倾覆验算

基坑抗倾覆验算基坑抗倾覆验算是在基坑工程中常见的一种分析计算方法，用于确定基坑围护结构的稳定性和安全性。

基坑工程是指在建筑施工中开挖的较大的土方工程，如地下停车场、地下商场等。

由于基坑的开挖会改变土体的平衡状态，容易引起土体的倾斜、滑动或崩塌，因此需要进行抗倾覆验算来确保基坑的安全性。

基坑抗倾覆验算的目的是确定基坑围护结构在土压力和地下水压力的作用下是否能够保持稳定，并满足设计要求。

验算过程通常分为以下几个步骤：1. 确定基坑的几何参数：包括基坑的深度、宽度、倾斜角度等。

这些参数的确定需要考虑到地下水位、土体的物理力学性质以及施工方法等因素。

2. 确定土体力学参数：土体的力学性质是进行抗倾覆验算的基础。

常见的土体力学参数包括土壤的内摩擦角、黏聚力、重度等。

这些参数可以通过室内试验或现场测试来确定。

3. 计算土压力：基坑开挖后，土体受到的压力会发生变化。

需要根据土体的内摩擦角、地下水位等因素，计算出土体在不同深度和不同倾角下的水平和垂直土压力。

4. 计算地下水压力：地下水对基坑围护结构的稳定性有重要影响。

需要根据地下水位、土体的水力性质等因素，计算出地下水对基坑围护结构的水平和垂直水压力。

5. 进行抗倾覆验算：根据土压力和地下水压力的计算结果，可以进行抗倾覆验算。

常见的抗倾覆验算方法包括平衡法、极限平衡法等。

通过比较计算结果与设计要求，判断基坑围护结构的稳定性和安全性。

基坑抗倾覆验算是基坑工程设计和施工中非常重要的一部分。

合理的抗倾覆验算可以确保基坑工程的安全性和可靠性，避免发生倾覆事故。

在实际工程中，还需要考虑其他因素，如基坑支护结构的设计和施工方法、土体的变形和应力分布等，以使抗倾覆验算结果更加准确和可靠。

基坑抗倾覆验算是基坑工程中必不可少的一项工作。

通过合理的几何参数确定、土体力学参数确定、土压力和地下水压力的计算以及抗倾覆验算的过程，可以确保基坑的稳定性和安全性。

同时，在实际工程中还需要考虑其他因素，以使验算结果更加准确可靠。

探讨深基坑坑底突涌处理方法

探讨深基坑坑底突涌处理方法摘要：广州某地铁车站在基坑开挖至底板位置准备施作底板垫层时，发生基底突涌，通过采用相关措施成功完成了堵漏，本文为总结相关经验，为后续类似问题起到借鉴作用。

关键词：基坑突涌；基坑渗水处理1工程概况及地质风险概述广州某地铁车站为南北走向，基坑开挖深度为18m。

主体围护结构采用地下连续墙+内支撑组合形式，墙体厚度为800mm和1000mm，内支撑共三道，上面两道均为混凝土支撑，第三道为钢支撑，基坑安全等级为一级。

基坑紧邻市区干道，道路交通繁忙，周边管线繁多，周边建筑物年代久远，多为天然基础。

车站范围存在较厚淤泥及砂层，下伏岩层主要石炭系中上统壶天群灰岩,详勘报告显示车站岩溶见洞率74.3%,属于岩溶强发育区段。

根据车站详勘报告描述，本次车站基底突涌水处位于车站北部灰岩中，地层从上到下为填土、淤泥、粉质黏土、粗砂、可塑状残积粉质粘土、微风化灰岩，车站底板位于微风化灰岩,涌水点对应车站基底位于微风化灰岩<9c-2>中。

车站基坑开挖前已经完成地下连续墙“一槽两钻”及格构柱“一桩一钻”施工，并根据揭示溶洞情况按照总体技术原则进行了探边及溶洞注浆处理，经第三方检测溶洞处理效果满足设计要求，地下连续墙施工质量满足设计要求。

2车站基坑底突涌情况车站某块底板准备浇筑混凝土垫层，在其中位置突发基底涌水情况,涌水量由小到大，发展迅速，涌水量约80m³/h(抽水采用潜水泵)。

图1 基坑渗水照片3基坑底突涌处理措施3.1基底反压措施基坑突涌当天进行第一次混凝土反压，在围堰、引流管设置完成后，采用C20早强混凝土进行反压，回填高度按照低于第三道钢支撑底面1.4米控制，混凝土平均厚度约2.6米。

为直观观察突涌水变化，减小基坑内外水头差，在反压混凝土中设置一个引流桶，涌水全部从引流桶内流出。

结合坑外注浆处理措施，涌水量由80m3/h降为40m3/h, 涌水量得到一定的控制。

3.2基坑外侧钻孔及涌水通道探查发生险情后，综合初勘、详勘地质资料及连续墙和格构柱“一槽两钻”“一桩一钻”地质资料，分析岩层破碎情况，判断在基坑涌水处地连墙两侧基底位置可能存在岩层破碎断裂带，并进行优先处理；结合周边建构物及水位监测情况，基坑涌水点两侧基坑外侧水位监测变化异常，以涌水点南北各50米为范围，在该范围基坑地连墙外侧进行钻孔探查，孔位间距不大于1m、深度不小于30m,注浆范围为从连续墙底以上1米位置到破碎断裂带以下1米。

基坑涌水量计算

基坑涌水量计算基坑涌水量计算是一种土木工程中广泛使用的计算方法，主要用于确定深基坑建筑物的受水情况。

此计算主要是从地下水位变化出发，根据基坑附近的岩体、地下水渗流及基坑结构材料本身的数据和特性，结合基坑附近的设计水位，来计算基坑内部的涌水量。

受水问题十分重要无论在土木工程中哪个环节，受水问题都是极为重要的。

因为地下水的存在，会改变基坑结构的性能和可靠性，同时也会影响基坑的稳定性，甚至影响建筑物的安全性。

此外，在加载过程等极端情况下，也存在受水对基坑稳定性的不利影响。

因此，一个准确准确的基坑涌水量计算显得尤为重要。

计算方法基坑涌水量计算是一种基于受水面积与涌水量的关系，以及受水面积与基坑附近岩体、水文地质等因素有关的计算方法。

首先，确定受水面积，然后根据附近岩体结构特征及渗流模型，估算变形系数及弹性模量，进而求得受水面积和涌水量的关系，最后，根据基坑附近岩体的地质特性和设计水位，估计基坑内部涌水量。

计算流程1.首先，划分基坑附近岩体的支护体系，以确定其受水面积；2.接着，根据受水面积计算变形系数及弹性模量；3.再次，根据附近岩体的渗流模型估算受水面积和涌水量之间的关系；4.最后，根据基坑附近的地质特性和设计水位，计算出基坑的稳定性及内部涌水量。

小结基坑涌水量计算是一种用于确定深基坑建筑物受水情况的计算方法。

此计算是从地下水位变化出发，根据基坑附近的岩体、地下水渗流及基坑本身材料的性质和特性，结合基坑附近的设计水位，来计算基坑内部的涌水量。

受水问题对基坑的稳定性有着至关重要的影响，因此，基坑涌水量计算显得尤为重要。

此计算的流程包括：划分基坑附近岩体的支护体系，以确定其受水面积；根据受水面积计算变形系数及弹性模量；根据附近岩体的渗流模型估算受水面积和涌水量之间的关系；最后，根据基坑附近的地质特性和设计水位，估计基坑内部涌水量。

软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题探讨

软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题探讨摘要：基坑抗隆起稳定性验算是基坑支护设计中一项重要的内容，本文就沿海软土地区基坑支护设计抗隆起验算中存在的一些问题及影响因素等进行探讨。

关键词：基坑，抗隆起稳定性，存在问题，影响因素1、前言随着开挖深度增加，基坑内外的土面高差不断增大，当开挖到一定深度，基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种超载的作用，就会使围护墙外侧土体产生向基坑内移动，基坑坑底产生向上的隆起，同时在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降。

基坑抗隆起验算是基坑工程设计中一项重要的内容，它不仅关系着基坑的稳定安全问题，也与基坑及其周边环境的变形密切相关，尤其在软土地基中抗隆起稳定性验算是基坑支护结构设计的控制因素。

我国现行建筑规范中基坑抗隆起稳定性验算主要采用两种分析模式：地基极限承载力模式和圆弧滑动模式。

但在浙江沿海地区，上部为深厚软土层，含水量高，呈流塑性，物理力学性质极差。

在大量工程实践中，围护桩插入比在2.0以上，甚至达到3.0以上时，按规程地基极限承载力模式计算抗隆起稳定安全系数不满足1.8；按加设滑动面为通过墙底的圆弧滑动模式计算，抗隆起稳定安全系数不满足1.60，但在施工时并没有产生隆起破坏。

因此，本文就沿海软土地区基坑抗隆起稳定性验算存在的一些问题及影响因素加以探讨。

2、各类规范差别（1）建设部《建筑基坑支护技术规程》建设部行规《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中，基坑抗隆起稳定性验算采用地基极限承载力和圆弧滑动两种模式，极限承载力模式的计算简图如图1所示：图1 建设部规范极限承载力模式的计算简图规范规定：锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定性可按下列公式验算：安全等级为一级、二级、三级的支护结构，抗隆起安全系数Kb分别不应小于1.8、1.6、1.4；规范还规定：锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，当坑底以下为软土时，其嵌固深度应符合以最下层支点为转动轴心的圆弧滑动稳定性要求：安全等级为一级、二级、三级的支挡式结构，抗隆起安全系数Kr分别不应小于2.2、1.9、1.7。

基坑抗隆起稳定安全系数的算法对比分析

Ｖ０１．４２Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１５：５３ —５５
基坑抗隆起稳定安全系数的算法对比分析
李金锁
（中铁十八局集团有限公司，天津３００２２２）摘要：基坑隆起变形破坏是一种常见的基坑失稳形式。基坑隆起变形量监测存在一定困难，基坑坑底抗隆起稳定
性分析主要是计算安全系数。目前基坑抗隆起稳定安全系数计算方法主要有极限平衡、极限分析和强度折减等方
Hale Waihona Puke 法。结合工程算例，采用上述３种算法进行基坑抗隆起稳定安全系数计算，对比分析了各种计算方法的适用性。
结果表明，极限平衡传统算法忽略的工程因素较多，计算结果过于保守，通过修正可以提高适用性。极限分析与强度折减的计算结果较为准确，但极限分析的破坏模式和强度折减中基坑稳定临界状态容许隆起量仍需进一步研
ｒｅｎａＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒｕｃｔ：Ｈｅａｖｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅａｒｅｔｈｅｃｏｍｍｏｎｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｍｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｂｅｍｏｎｉ — ｔｏｒｅｄ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎａｎｔｉ — ｈｅａｖｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｍａｉｎｌｙｆｏｒｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｓａｆｅｔｙｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓａｆｅｔｙｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆａｎｔｉ — ｈｅａｖｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｃｌｕｄｅｌｉｍｉｔｅｑｕｉｌｉｂｉｒｕｍ，ｌｉｍｉｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｎｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇｅｘ —

水文与工程地质专业《基坑突涌的认识与分析教案》

六、总结
1本节课重点学习基坑突涌的认识与分析。
2基坑突涌的防治措施。
七、作业
1什么是基坑
2防治基坑突涌的措施有哪些
四、基坑突涌的防治
可以采用明沟排水和井点降水的方法人工降低地下水位
明沟排水在基坑内〔外〕多级井点降水设置排水沟、集水井，用抽水设备将地下水从排水沟或集水井排出。
沿坑壁打入板桩，它一方面可以加固坑壁，同时增加了地下水的渗流路径，减小水力坡降。
五、综合应用
<<基坑突涌的认识与分析>>：根据课堂提供的工程案例，学生分析，课堂内讨论检查。
课题：基坑突涌的认识与分析
教学目标
1了解什么是基坑突涌。
2掌握防治基坑突涌的方法。
3培养学生对工程地质课程的学习兴趣。
教学重难点
1防治基坑突涌的方法。
2基坑突涌的应用。
教学过程
一、基坑突涌的概念
当基坑下部有承压水层时，开挖基坑减小了含水层上覆底板隔水层的厚度，在厚度减小到一定程度时，隔水层较薄经受不住承压水头压力，承压水头压力就会顶裂或冲毁基坑底板，这种现象称为基坑突涌。基坑突涌将会破坏地基强度，并给施工带来很大苦难，严重的还能造成人员伤亡或财产损失。
二、基坑突涌的形式
基坑突涌的形式主要有：基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水从裂缝中涌出来并带出下部土颗粒。基坑底发生流沙现象，从而造成边坡失稳和整个地基悬浮流动。如图2基底发生类似于“沸腾〞的喷水冒砂现象，使基坑积水，地基土挠动。
三、基坑突涌的发生条件
根据静力平衡条件，基坑底部粘土层的厚度必须满足：
实际工程中，首先应查明基坑范围内不透水层的厚度，岩性，强度及承压水头的高度，承压水含水层顶板的埋深等。然后按照公式验算开挖到预计深度时基坑能否发生突涌。如能发生突涌，应采取防治措施，主要有井点降水法，注浆法，冻结法，地下连续墙法等处理方法。如在基坑未知的外围先设抽水孔或井，采用人工方法局部降低承压水位，直到把承压水位降低到基坑以下某一允许值，方可开工开挖基坑，这样做就能防止产生基坑突涌现象。

基坑底突涌稳定性验算的探讨

ｈｗＹ一
（９）
Ｔ ——坑底军承压含水层顶面卜层抗剪强度，对多层一｝：，取按ｊ二层厚度的加权＿、平均值。根据库仑定律。坑底以下第ｎ层十的抗剪强度可按下式计算：（下转第１２３页）
关键词：基坑；坑底突涌稳定性；突涌体；剪切破坏；粘聚力；内摩擦角
中图分类号：ＴＶ５５１．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）４２０１０６ — ０１
状。现假定突涌体厚度为Ｄ，底面积为Ｓ，底面周长Ｌ，重度为，土层的抗剪强度为则有：
棼宅
山东省城乡建设勘察设计研究院，山东济南２５００３１
摘要：基坑支护设计的计算方式对于基坑施工的安全和经济方面非常重要，本文探讨了其中坑底突涌稳定性计算方式，文中通过分析坑底突涌破坏的形式和特点，得出坑底突涌稳定性的验算公式，为该种计算提供了一种经济可行的计算方法。
力，而该力在实际Ｔ程中并没有小到呵以忽略不计的地步，其实际影响有可能超过重力，若忽略该力造成实际计算结果偏于保守。在这三个力的共州作用下，基底町能处于以下三种状态之一：（１）Ｇ＋Ｔ＞Ｐ基底处于稳定状态。（２）Ｇ＋＝Ｐ基底处于极限平衡状态，即将发生突涌。（３）Ｇ＋ｔ＜Ｐ基底发生破坏，产生突涌。下面分析一下发生突涌时，突涌体最可能Ｌ｝Ｊ现的几何形

基坑抗隆起稳定性计算

基坑抗隆起稳定性计算基坑抗隆起稳定性计算1、本问题产生的原因（1）对苏州的地质条件的认识，认为是软土。

抗隆起计算采用最下一道支撑圆弧滑动计算公式，一级、二级、三级基坑，系数按2.2、1.9、1.7采用。

（2）现有商业计算软件都根据新的规范进行了更新，采用既有的商业软件内含计算方法，计算不满足要求。

（3）苏州地质较上海地质要好，如果上海满足要求，苏州也应该可以满足要求。

2、苏州的地质1）软土的定义：软土，在我国的几种规范里面都有很相似的定义：《岩土工程名词术语标准》（GB/T50279-98）：软粘土，天然含水量高，呈软塑到流塑状态，具有压缩性高、强度低等特点的粘土。

《建筑岩土工程勘察基本术语标准》（JGJ84）：软土，天然含水量大、压缩性高、承载力低、软塑到流塑状态的粘性土。

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

2）苏州的地质根据定义，目前除了2-y层属于软土以外，其他均属于一般地层。

《建筑基坑支护技术规程》中规定：4.2.5 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，当坑底以下为软土时，其嵌固深度应符合下列以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：因此，只有当坑底以下为软土时，才采用国标规范标准计算，目前2-y 层一般在浅层，主要影响的是个别附属浅基坑。

3、抗隆起计算公式一般来说抗倾覆和抗隆起计算控制了围护结构的插入比。

然而对于多道支撑，抗倾覆多能满足要求，不作为控制因数，因此，抗隆起稳定性计算就十分关键的设计内容，控制着围护结构的插入深度。

抗隆起计算有两类，一类墙底地基极限承载力模式，此项计算一般均能满足，不作为控制因数。

另一类是墙底圆弧滑动模式。

具体计算又分绕坑底垫层圆弧滑动和绕最下一道支撑点圆弧滑动。

针对苏州的工程实践情况，可以选用以最下一道支撑为支点的圆弧滑动公式，理由如下：（1）滑动面一般发生于围护墙底面。

基坑突涌问题的分析与研究的开题报告

基坑突涌问题的分析与研究的开题报告一、选题的背景与意义随着城市建设的不断发展，基坑工程在城市建设中的应用越来越广泛。

然而，基坑开挖过程中常常会发生基坑突涌等安全事故，给人们的生命财产带来巨大的损失。

因此，对基坑突涌问题的分析与研究具有重要的现实意义。

二、研究的目的与内容本研究旨在分析与研究基坑突涌问题的成因，探讨基坑突涌问题发生的时空特性以及其演变机理。

同时，针对基坑突涌问题的防范措施进行深入探讨，提出基于现代技术的基坑突涌预测模型，有效防范基坑突涌等安全事故的发生。

研究内容包括：1.基坑突涌问题的定义与分类；2.基坑突涌问题的原因分析；3.基坑突涌问题的时空特性及演变机理研究；4.基于现代技术的基坑突涌预测模型研究；5.基坑突涌防范措施的研究。

三、研究的方法与步骤本研究采用实证研究方法，包括实地调查、数据统计和分析、环境监测和模拟实验等方法。

具体步骤如下：1.搜集相关文献资料，了解基坑突涌问题的研究现状；2.对基坑突涌问题进行分类和归纳，从理论上分析基坑突涌问题发生的根本原因；3.采用实地调查、数据统计和分析等方法对不同类型基坑突涌事故案例进行研究，分析其时空特性及演变机理；4.依据实验数据，建立基坑突涌预测模型，提出有效的基坑突涌防范措施；5.对研究结果进行总结和分析，并提出未来研究方向和建议。

四、预期成果和贡献通过对基坑突涌问题的深入研究，预期可取得以下成果：1.深入探讨基坑突涌问题的发生原因和演变机理，为相关领域的理论建设提供参考；2.从实践应用角度出发，提出针对不同类型基坑突涌的有效预测模型和防范措施，为工程实践提供技术支持；3.为基坑突涌问题的研究提供一种新的思路和方法，为相关领域的研究和实践提供指导和启示。

五、研究的可能存在问题及解决方案1.研究数据的获取难度较大，需要采取多种途径搜集和整理数据；2.基坑突涌问题存在多因素、多结构的特点，研究难度较大，需要充分利用模拟实验和数值模拟等方法探讨基坑突涌问题的发展规律和防范措施；3.研究过程中可能存在的误差需要通过充分的数据验证和实验检验控制误差发生的可能性。