ch3基坑土体稳定性分析(阅读)课件.ppt

1、3.1概述概述3.2基坑整体稳定性分析基坑整体稳定性分析3.3基坑底部土体抗隆起稳定性分析基坑底部土体抗隆起稳定性分析3.4基坑渗流稳定性分析基坑渗流稳定性分析3.5支护结构踢脚稳定性分析支护结构踢脚稳定性分析 3.1 概述概述分析方法：分析方法：工程地质类比法：通过大量已有工程的实践，结合设工程地质类比法：通过大量已有工程的实践，结合设计项目的实际情况来确定支护结构的嵌固深度计项目的实际情况来确定支护结构的嵌固深度力学分析法：采用土压力的基本理论，结合拟设计支力学分析法：采用土压力的基本理论，结合拟设计支护结构情况进行土体稳定性分析护结构情况进行土体稳定性分析基坑土体稳定性分析的主要内容基坑

2、土体稳定性分析的主要内容u整体稳定性分析整体稳定性分析u基坑底部土体抗隆起稳定性分析基坑底部土体抗隆起稳定性分析u基坑渗流稳定性分析基坑渗流稳定性分析u支护结构踢脚稳定性分析支护结构踢脚稳定性分析3.2 基坑整体稳定性分析基坑整体稳定性分析砂性土土坡稳定性分析砂性土土坡稳定性分析NoImageNoImageNoImage当当=时，安全系数最小，则时，安全系数最小，则工程中一般要求工程中一般要求K1.251.30NoImage黏性土土坡稳定性分析黏性土土坡稳定性分析1.整体圆弧滑动稳定分析整体圆弧滑动稳定分析稳定安全系数：滑动面上平均稳定安全系数：滑动面上平均抗剪强度抗剪强度与平均与平均剪应力剪

3、应力之比之比WdRLFfs也可定义为：滑动面上最大抗滑力矩也可定义为：滑动面上最大抗滑力矩与滑动力矩之比。与滑动力矩之比。fsF 对对O点力矩平衡：点力矩平衡：1.41.51.6fK；对于对于外形复杂、外形复杂、00的粘性土的粘性土土坡，土体分层情况时，土坡，土体分层情况时，要确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，分布不同，一般采用基于极限平衡原理的条分法分析。一般采用基于极限平衡原理的条分法分析。2.粘性土坡稳定分析条分法粘性土坡稳定分析条分法极限平衡分析的条分法：极限平衡分析的条分法：滑动土体滑动土体分为若干

4、分为若干垂直土条垂直土条各土条对滑弧各土条对滑弧圆心的抗滑力圆心的抗滑力矩和滑动力矩矩和滑动力矩 土坡稳定土坡稳定安全系数安全系数 abcdiiOCRABH()co s tan siniiii iiiiicl W ubKW 底面法向静力平衡底面法向静力平衡:3.1,.),min(2,1,SFSFSFKKKiiiWNcos土条底面孔隙水应力已知时，可用土条底面孔隙水应力已知时，可用有效应力法进行计算：有效应力法进行计算：(c o st a n)s i niii i irsi ic lWMKMW 对于均质土坡，对于均质土坡，其最危险滑动面其最危险滑动面通过坡脚通过坡脚 最危险滑动面圆心的确定最危险

5、滑动面圆心的确定（费伦纽斯近似法）（费伦纽斯近似法）12ROBA =0=0 00 需多次试算需多次试算 OB12AHE2H4.5H圆心位置由圆心位置由1 1，2 2（查表得到（查表得到)确定确定t a nc o st a nfT NW 抗滑力siii iisfiiFtgNl clFT基坑的整体稳定性验算基坑的整体稳定性验算 破坏形式：坑壁土体及围护结构整体滑移，围护结构上部向坑外破坏形式：坑壁土体及围护结构整体滑移，围护结构上部向坑外倾倒，底部向坑内移动，坑底土体隆起，坑外地面下陷。倾倒，底部向坑内移动，坑底土体隆起，坑外地面下陷。基坑整体失稳基坑整体失稳.;sin)(tancos)(00,个

6、可能的整体滑移面第个土条；滑移体中的第jjiiWb qWb ql cKiiiiiiii ijSF土体强度指标：土体强度指标：快剪快剪指标，或三轴试指标，或三轴试验中的验中的不排水强度指标不排水强度指标。目的：确定支护结构的嵌固深度目的：确定支护结构的嵌固深度验算公式：验算公式：当验算结果不能满足整体稳定性要求时，可以采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：取以下两种方法：一是增加支护结构的一是增加支护结构的嵌固深度嵌固深度和和墙体厚度墙体厚度;二是改变支护结构类型，如采取二是改变支护结构类型，如采取加内支撑加内支撑的方式。的方式。例题3-13-23.3 基坑底部土体抗隆起稳

7、定性分析基坑底部土体抗隆起稳定性分析m 透透 水水 层层 以以 上上 土土 的的 饱饱 和和 重重 度度。1、地规地规法法211.4,1.6,1.8()q cLD N c NKH D q()1.1mdwhh p2、考虑、考虑c、的抗隆起计算法的抗隆起计算法-2012基规法基规法 当验算结果不能满足抗隆起稳定要求时，可以采当验算结果不能满足抗隆起稳定要求时，可以采取以下两种方法：取以下两种方法：一是增加支护结构的一是增加支护结构的嵌固深度嵌固深度和和墙体厚度墙体厚度；二是改变基坑底部土体的工程性质，如采取二是改变基坑底部土体的工程性质，如采取地基地基处理处理的方法使基坑内土体的抗剪强度增大。的方

8、法使基坑内土体的抗剪强度增大。01.6()cddNhhhq例题3-53.4 基坑底部渗流稳定性分析基坑底部渗流稳定性分析 破坏形式：破坏形式：流砂或流土破坏流砂或流土破坏：砂土等透水性地层中，砂土等透水性地层中，受基坑内外水头差作用受基坑内外水头差作用,水力梯度超过临界水力梯度超过临界梯度时梯度时,出现流砂或流土出现流砂或流土.坑底土体突涌破坏坑底土体突涌破坏：坑底以下存在承压含坑底以下存在承压含水层时，隔水层厚度不足将无法抵抗含水层水层时，隔水层厚度不足将无法抵抗含水层水压力，导致坑底土体突涌。水压力，导致坑底土体突涌。1、基坑抗流土、管涌稳定性分析、基坑抗流土、管涌稳定性分析0.25.1)

9、2()2/().)(;（验算公式：土的有效重度；渗流力动水压力流砂、流土发生条件：wwdwdwwwLShhhhhhhhhhjKjj2 1.5sww wLDKhh抗管涌稳定性验算2 0 1 2抗 流 土 稳 定 性 验 算：（新 规 范）1.2c o st a nt a ns i nt a nWW fT安全系数K=T2、基坑土体突涌稳定性分析、基坑土体突涌稳定性分析当验算结果不能满足土体抗渗稳定要求时，可以当验算结果不能满足土体抗渗稳定要求时，可以采取以下两种方法：采取以下两种方法：一是做一是做截水帷幕截水帷幕，截断含水层，同时将帷幕内的，截断含水层，同时将帷幕内的承压水降压；承压水降压；二是在

10、基坑底部进行二是在基坑底部进行地基加固地基加固，加大土体重度。，加大土体重度。【例例】某工程某工程基坑开挖深度基坑开挖深度为为15.7 m，采，采用地下连续墙用地下连续墙支护结构厚支护结构厚1.0m，深，深30.5m。支护。支护结构断面及土结构断面及土层资料如图所层资料如图所示。试验算基示。试验算基坑的稳定性。坑的稳定性。习题3-63.5 支护结构踢脚稳定性分析支护结构踢脚稳定性分析-嵌固稳定性嵌固稳定性 破坏形式：在侧向水土压作用下，基坑支护结构绕水破坏形式：在侧向水土压作用下，基坑支护结构绕水平支撑点的转动失稳破坏。平支撑点的转动失稳破坏。挠支撑点转动挠支撑点转动21=1.7 31.6()qcLD Nc NKHDq