探讨基坑抗隆起稳定性验算

本文探讨新颁布规范中基坑抗隆起稳定性验算的方法和规定。     

考虑土体吸力基坑抗隆起稳定性极限上限分析

软土及高水位地区基坑降水对土体抗剪强度及基坑稳定性有积极作用。基于有效饱和度和土-水特性参数的非饱和吸应力模型,推导了地下水位面以上土体吸应力的空间分布规律。在此基础上,假设基坑地连墙与土体之间部分粗糙,考虑土体吸应力引起的土体内能耗散,基于塑性极限分析上限定理采用Terzaghi机构推导了基坑抗隆起稳定性的上限解。对比分析了考虑降水与不考虑降水时基坑抗隆起稳定性的差异,研究了基坑降水条件下坑底抗隆起稳定性与基坑深度、地下水位以及土体内摩擦角,进气值等因素的关系。研究结果表明,在降水条件下,水位线以上土体基质吸力提高,土体抗剪强度增加,基坑抗隆起稳定性随降水深度的增加而显著提高,基坑抗隆起稳定性随基坑开挖深度的增加而降低。研究结果为基坑降水施工过程中的抗隆起稳定性分析提供了一定的理论依据。     

软土基坑抗隆起稳定性计算的改进

在软土深基坑设计中,基坑抗隆起验算是一项重要的验算。首先介绍了不同的情况下基坑抗隆起稳定性的典型计算方法。然后引入基坑形状、围护墙入土深度、坑底下软土深度、坑底被动区地基加固处理及基坑内工程桩对基坑抗隆起稳定性的影响,并且介绍了相应的计算改进方法,为计算抗隆起稳定性提供了更为合理的方法。最后通过对新加坡Clarke Quay地铁站入口基坑开挖工程实例验算表明,计入各有利因素的影响,抗隆起稳定安全系数由0.6增加到1.528,证实了改进计算方法的合理性,同时也得出当坑底以下软土深厚时,联合使用坑底地基加固和工程桩能比较有效的提高抗隆起稳定性。     

基坑抗隆起稳定性计算方法的改进

在基坑抗隆起稳定性分析时,通常采用Prandtl和Terzaghi两种抗隆起安全系数计算法,而这两种传统方法假定极限土体双侧滑移与基坑滑移的实际情况不符,计算方法存在缺陷.为了提高基坑抗隆起稳定设计的可靠性,将地基破坏时土体滑移面改为单侧滑移,同时考虑地下水渗流作用的影响,推导出新的计算抗隆起稳定安全系数计算公式.以水泥土重力式挡墙为例,通过改进方法分别探讨了渗透力、土体强度和挡墙插入比等因素对基坑抗隆起稳定性的影响,并将改进方法计算结果与Prandtl和Terzaghi抗隆起安全系数法进行比较,计算结果表明改进方法更符合工程的实际情况.     

基坑开挖对抗拔桩极限承载力影响的模型试验研究

采用模型试验的方法研究了砂土地基中基坑开挖对抗拔桩极限承载力的影响,试验过程中考虑了基坑开挖直径、开挖深度及坑底以下有效桩长不同的情况,共进行19组试验。试验结果表明：开挖深度相同时,基坑开挖直径越大,抗拔桩极限承载力下降越多,开挖直径为30 cm（10d）时,抗拔桩极限承载力较开挖前有明显下降,随着开挖直径的继续增加,极限承载力继续下降,但下降幅度逐渐减小,并趋于一个稳定值;开挖深度相同时,坑底以下有效桩长越短,开挖后抗拔桩极限承载力损失比例越大;开挖卸荷后坑内土体处于超固结状态,抗拔桩极限承载力大于土体为正常固结状态时,开挖深度相同时,坑底以下抗拔桩长度越短,开挖后桩周土体超固结比越大,抗拔桩极限承载力与土体正常固结状态相比增加比例越大;坑底以下有效桩长相同时,开挖深度越大,开挖后桩周土体超固结比越大,抗拔桩极限承载力也越大。     

高承压水地层开挖基坑底板隆起稳定性分析

在分析高承压水地层基坑开挖时基坑底板破坏机理的基础上,利用塑性极限分析中的塑性铰线法提出了一种计算抗承压水基坑底板临界厚度的方法,其优点是能综合考虑基坑底板的几何尺寸、底板土层的破坏强度及破坏形式等因素对底板稳定性的影响。在7个工程实例的计算中,该法与传统基坑底板稳定性分析方法以及数值模拟方法进行了比较,结果表明本文方法明显优于传统的稳定性分析方法,能较真实地反映基坑底板抗隆起的稳定性。     

基坑坑底抗隆起稳定性影响因素分析

基坑工程的坑底抗隆起影响因素众多,且各因素对坑底稳定性的影响程度存在较大差异,设计中明确各因素的影响程度对保证基坑安全具有重要意义。考虑土体横观各向同性特征,推导了坑底抗隆起计算公式,并就土体参数和支护结构参数变化对基坑坑底稳定性的影响程度进行了探讨。研究结果表明:增大内聚力c、内摩擦角φ和墙体插入比或减小土体重度γ、最下层内支撑高度和地面超载以及进行坑底加固均能提高基坑抗隆起稳定性。当土体重度γ较小、内聚力c较大、内摩擦角φ较小、墙体插入比较小、最下层内支撑高度较大、地面超载较大时,应尤其注意土体横观各向同性特征的影响。     

基于强度折减法的软土基坑抗隆起稳定性分析

基坑抗隆起稳定性验算是软土基坑支护设计中的一项重要内容。本文结合基坑工程实例,采用有限元强度折减法对基坑坑底的抗隆起稳定性进行分析。主要分析总结了基坑开挖深度、支护结构入土深度、支护结构刚度、基坑深宽比以及坑底软土层厚度对基坑抗隆起稳定性的影响规律。研究表明:基坑开挖深度、基坑宽度、支护结构入土深度和坑底软土层厚度等参数的变化均对基坑抗隆起稳定性有一定程度的影响,而支护结构刚度参数对抗隆起稳定性影响不明显。通过与规范法计算结果的对比分析,证明了有限元强度折减法在基坑抗隆起稳定性分析中的适用性。     

基于上限理论的软土基坑抗隆起稳定分析方法

多块体上限法是当前岩土工程稳定性问题求解的一种严格、高效、简便且实用的方法。依据多块体上限法求解岩土工程稳定性问题的一般模式,通过对软黏土基坑抗隆起稳定性问题的适当简化,从而提出了基于极限分析上限理论的黏土基坑抗隆起稳定分析新方法。为适应国内外深基坑工程实践的现状,分别给出了土体强度指标为固结不排水剪及不固结不排水剪时的上限法理论方程中内能耗散项的计算方法。给出了所提出新方法求解实现的详细过程,并编制了该方法的计算程序,从而使所提出的方法能够直接应用于国内外的工程实践。详细分析总结了支护墙体刚度、支护墙体入土深度、基坑开挖深度、土体强度等影响因素对抗隆起稳定性的影响及规律,最后通过具体工程实例的计算及对比说明了该方法的合理性及实用性。     

坑中坑开挖对基坑抗隆起稳定性的影响分析

在既有基坑内部进行二次开挖形成坑中坑的过程也是对基坑被动区土体卸载的过程,被动区土体的卸载加大了坑底隆起变形的趋势,对基坑抗隆起稳定性产生较大影响。根据坑中坑与圆弧滑动面的位置关系的不同,对坑中坑类型进行了分类,推导了不同类型坑中坑基坑抗隆起稳定安全系数的计算公式。研究结果表明：坑中坑基坑抗隆起稳定性与坑中坑开挖位置有关,当坑中坑在圆弧滑动面影响区域内开挖时会减小抗滑力矩,降低基坑抗隆起稳定安全系数。外部型坑中坑对基坑抗隆起稳定性无影响。内部型坑中坑基坑抗隆起安全系数随内外坑壁距离、内坑宽度、内坑深度的增大而减小。坑底相交型坑中坑基坑抗隆起安全系数与内坑宽度无关,随内外坑壁距离的增大而先减小后增大,随内坑深度的增大而减小。坑壁相交型坑中坑基坑抗隆起安全系数与内坑宽度、内坑深度无关,随内外坑壁距离的增大而增大。     

浅谈基坑稳定性分析

简要分析了影响基坑稳定性的几个重要因素,并结合工程实例进行了验算,同时总结出基坑稳定性的分析和演算方法,最后强调了基坑抗隆起计算在基坑稳定性分析中的重要性。     

立柱桩在深基坑分步开挖过程中的上拔位移分析

基于对坑底地基卸荷应力与回弹变形的新认识和一种可考虑桩间土承受附加荷载与变形的广义荷载传递法,提出了深基坑立柱桩因开挖而隆起的分析方法。该方法可考虑立柱桩的变截面特性以及分步设撑、开挖的施工工况,可分析桩土之间的荷载传递特性。由于支撑立柱桩容易实施位移观测,立柱桩的分析结果便于与实测结果比较,为分析方法的完善、计算参数的合理选取提供基础。通过和2个工程实例对比,验证了用本方法计算立柱桩在开挖过程中受力及位移的合理性,同时对计算值与实测值的差异原因进行了讨论。     

基坑宽度对围护结构稳定性的影响

工程实践表明,狭窄基坑有更好的稳定性。因此,其他条件相同时,狭窄基坑围护结构插入深度可以适当减小。目前常用的基坑稳定性分析方法基本不考虑基坑宽度的影响,造成狭窄基坑设计时插入深度过大,引起较大浪费。以宽度与插入深度之比为依据,把基坑宽度分成窄基坑、一般宽度基坑和宽基坑三类。基于经典土压力理论,推导考虑基坑宽度影响的抗倾覆稳定安全系数计算公式,考虑被动区加固土体的无限侧抗压强度。分析表明,基坑越深,宽度越小,就越要考虑基坑宽度对稳定性的影响。提出的公式完全基于经典土压力理论,没有引入新的假设,较为科学,对狭窄基坑减小插入深度提供了理论依据,适合在基坑设计和施工中推广。     

佛山地区微型桩基础上拔试验

选择佛山地区典型软土地基条件,通过现场真型试验,对微型桩单桩及群桩基础抗拔承载力进行了试验研究,试验表明,所设计的微型桩群桩基础具有良好的抗拔承载能力,能够满足工程需求,可在今后工程中进一步推广应用。     

上海地区天然地基极限承载力计算公式探讨

以上海地区38组平板载荷试验的资料为基础,探讨了汉森（Hansen）公式计算上海地区天然地基极限承载力的适用性。通过对原始数据进行计算分析,并结合上海地区以往的工程经验,对采用汉森公式计算地基极限承载力的安全度进行分析。结果表明采用直剪固结快剪试验峰值强度的8折值计算极限承载力,并引入地基承载力修正系数巾,理论公式计算结果与载荷试验结果一致性较好。并且进一步讨论了下卧层及超载对公式的影响。研究成果为上海地基基础设计规范修订提供了参考。     

某狭窄场地深基坑设计及稳定性验算

以某狭小场地深基坑为例,结合场地工程地质、水文地质条件,对基坑设计方案进行了优选,并对基坑支护锚杆进行了优化设计,通过克氏假定对基坑稳定性进行了验算,得出了有意义的结论。     

狭长型深基坑支护体系优化与深基坑施工探究

狭长型深基坑支撑围护体系设计与施工过程中需考虑空间效应。本文以上海某狭长型深基坑为例,探讨在确保基坑安全前提下支撑围护体系的优化与深基坑施工策划。首先,介绍了初始围护设计方案及对应的深基坑施工方案;其次,提出在基坑长边中部增加地下连续墙作为中隔墙,形成分坑施工的围护方案,并进行相应的施工策划;随后,对两种支护体系下的工期节点、基坑安全及经济与社会效益等进行对比。研究发现,增加中隔墙对支撑围护直接成本有所增加,但对于确保基坑安全、强化工程关键路线、减小对周边环境的影响等方面均有帮助。     

软弱基坑中土钉墙整体稳定性分析应注意的问题

土钉墙具有施工便捷、现场文明、造价低廉等优点,已在深基坑支护结构中得到广泛应用。土钉墙设计通常采用专用设计软件进行设计,如国内最常见的理正深基坑支护结构软件,然而笔者在使用该软件过程中,发现该软件在进行土钉墙整体稳定性分析时,基坑底面以下的截止计算深度对土钉墙的整体稳定性影响较大,而按软件界面计算时不能真正求得土钉墙整体稳定性的最小安全系数。为此,提出用理正软件寻求最危险滑动面的方法,并与笔者的方法进行了比较,以供工程技术人员借鉴。     

基坑抗隆起稳定分析的临界宽度法

为了提高深基坑抗隆起稳定设计的可靠性,根据Terzaghi地基承载力理论,针对基坑隆起破坏均为单面滑动失稳的实际情况,推导了新的计算抗隆起稳定安全系数方法--临界宽度法,提出了对应抗隆起稳定最小安全系数的临界宽度概念,给出了均质地基的临界宽度的理论解答。对影响基坑抗隆起稳定问题的因素进行了参数分析,并建议了相应的抗隆起稳定安全系数允许值。通过初步工程应用对比分析,证明了所建议新方法有可行性和工程实用意义。     

确定岩石地基承载力的方法

介绍了目前在确定岩石地基承载力时所采用的方法，对其极限承载力的理论计算方法作了阐述，指出准确确定岩石地基承载力对节约造价、缩短工期、保证建筑物安全稳定具有重要意义。