软黏土中某内支撑式深基坑稳定性安全系数分析

软黏土中深基坑稳定性安全系数是基坑设计的重要指标,目前基坑稳定性安全系数评估方法主要有传统经验公式法和有限元强度折减法。针对深厚软黏土中某倒塌内支撑式深基坑,采用传统经验公式法和有限元强度折减法对该基坑稳定性安全系数FS进行了计算分析,比较了不同土体强度指标计算结果的差异,结合其它学者的研究,对各计算方法及其所采用土体强度指标的合理性进行了评价。研究结果表明:无论是应用经验公式法还是有限元强度折减法,采用不排水抗剪强度指标su计算得到的基坑FS均比较接近1.0,而采用土体c,?强度指标得到基坑FS均远大于1.0。应用有限元强度折减法时,数值计算不收敛准则相对交点法得到基坑FS偏大。采用交点法与Terzaghi法得到基坑FS最接近1.0,与基坑处于极限平衡状态事实相符。     

考虑基坑形状和平面尺寸的抗隆起稳定安全系数及异形基坑的稳定性分析

基坑的常见形状有条形、矩形、圆形和手枪形等;其他条件相同时,不同形状基坑的抗隆起稳定安全系数不同。但是,目前国内基坑规范推荐的分析基坑稳定性的方法基本上都不能考虑基坑形状对稳定性的影响。在一个基坑开挖卸载模型的基础上,给出一个可以综合考虑基坑的平面形状、尺寸和插入比影响的抗隆起稳定安全系数。对于条形、矩形和手枪形基坑,可以通过解析方法计算该安全系数;而对于圆形基坑,可通过数值积分计算该安全系数,从而解决了圆形基坑稳定性分析的难题。分析表明,当圆形基坑直径较大时,该安全系数与超宽条形基坑的安全系数是统一的,说明给出的安全系数适用范围较广。对于黏性土地层中围护插入比较小的基坑,该方法可以退化为Terzaghi方法。由此得到的地基承载力系数与斯开普顿建议值的变化趋势一致,其合理性可由现场实测数据和强度折减法的计算结果证实。现场统计结果表明,圆形基坑的抗隆起稳定安全系数与围护变形有归一化关系,可利用该关系确定安全系数的容许值,也从侧面说明本文方法的合理性。     

用有限元方法分析基坑开挖的可靠度

基坑稳定性评价是岩土工程中的重要问题,基坑土体参数通常表现出较强的变异性,因此可靠度分析方法能更合理评价基坑的稳定状态。采用有限元方法对基坑开挖、支护进行模拟,并对开挖后的基坑进行强度折减计算,得到基坑稳定性安全系数,然后结合Rosenblueth统计矩法对基坑稳定性进行可靠度分析。分析方法简单,能够获得合理的结果,可为基坑工程设计和施工提供参考。     

某深层搅拌桩复合土钉墙的稳定性分析

为得到某深层搅拌桩复合土钉墙的稳定性情况,采用极限平衡法和有限元强度折减法两种方法对该基坑工程进行了稳定性计算.计算结果表明,该支护方案满足稳定性要求,且两种方法所得的安全系数比较接近.     

降雨条件下柔性支护基坑开挖过程中的稳定性分析

针对基坑项目预应力锚杆柔性支护的特点,依据刚体极限平衡法安全系数的计算原理,分别建立了预应力锚杆柔性支护和受降雨影响基坑边坡的安全系数计算式。并结合基坑工程实例,考虑日降雨强度50mm和90mm条件下,进行了基坑工程最后一步开挖时的水平位移分析和安全系数的计算。计算结果显示:降雨强度对基坑的稳定性和水平位移量产生重大的影响,与实际监测结果较吻合,其结果能较好地反映实际情况,这对同类工程的建设提供了借鉴。     

水泥搅拌桩墙支护非饱和土基坑的稳定性评价

非饱和土中非均匀分布的基质吸力对水泥搅拌桩基坑支护边坡的稳定性有很大影响,采用强度折减有限元法分析水泥搅拌桩墙支护非饱和土基坑的稳定性,在桩墙高不变的条件下,开挖深度越大,桩锚固越浅,基坑支护边坡的安全系数越小;对于同一工况,基质吸力丧失基坑支护边坡的安全系数减小,潜在滑动面位置上移。     

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.     

软黏土中坑中坑式抗隆起稳定安全系数计算

坑中坑的开挖会明显降低基坑的抗隆起稳定性,目前的基坑抗隆起稳定分析方法基本没有考虑坑中坑的影响,导致基坑设计偏于不安全。在不同的参数影响下,坑中坑式基坑存在三种不同的破坏模式。对传统的圆弧滑动法的假定圆弧面进行改进,通过移动圆弧面的圆心,分别构建不同破坏模式下对应的圆弧滑动面。根据圆弧滑动面的特征,全面搜索得到最危险的滑动面,从而确定坑中坑式基坑的抗隆起稳定安全系数。将该方法与强度折减有限元法进行对比,通过算例分析内坑宽度及深度、内外坑间平台宽度、软土层的不排水抗剪强度对基坑抗隆稳定性的影响。发现改进的圆弧滑动法计算得到的抗隆起稳定安全系数与强度折减有限元法基本吻合。     

软土地区偏压基坑抗隆起稳定安全系数的强度折减法研究

针对偏压工况下软土地区基坑开挖的坑底隆起问题,建立了二维有限元强度折减分析模型。对偏压范围、偏压距离以及偏压荷载大小对抗隆起稳定安全系数的影响进行了数值模拟分析,同时对比了极限平衡法、极限分析法和上述数值方法在偏压工况下的抗隆起稳定安全系数。结果表明:偏压范围越大或偏压距离越小,基坑抗隆起稳定安全系数越小;不同深宽比下的基坑抗隆起稳定安全系数均随偏压荷载大小增加而线性减小;Terzaghi极限平衡法和极限分析法均高估了偏压基坑的抗隆起稳定性,偏危险;BjerrumEide极限平衡法和基于Prandtl机构的规范法低估了偏压基坑的抗隆起稳定性,偏保守。     

考虑弧长和法向应力修正的基坑抗隆起稳定计算方法

目前抗隆起稳定计算方法多是基于均质土推导得出安全系数计算公式,将其应用于分层土地基时,通常将各土层的抗剪强度指标按土层厚度加权平均,这种方法既没有考虑滑动面实际经过各土层的弧长也没有考虑滑动面上法向应力大小。分析了分层土地基中土层分布影响抗隆起稳定性的因素,针对均质土中的抗隆起稳定验算公式提出了两种修正方法,按弧长加权平均法和按弧长与滑动面法向应力加权平均法。通过工程实例计算分析表明,传统层厚加权平均法得到的安全系数与精确解法得到的安全系数相差较大,不能合理反映各土层的抗隆起贡献;而两种修正方法,尤其是第二种,所得到的安全系数接近精确解法得到的结果,可以合理地反映不同深度土层对抗隆起稳定的贡献及基坑抗隆起稳定安全系数随土层分布变化的变化规律,并且计算简便,易于工程技术人员使用。此外,针对土层分布变化对抗隆起稳定的影响研究得出,滑动面下部土层对基坑稳定性影响最显著,因此在工程实践中,应尽可能将全部或部分支护结构的底端嵌入较好的土层中。     

深基坑局部深坑突涌稳定性计算研究

突涌稳定性关乎基坑安全和造价,而局部深坑是深基坑中突涌破坏最薄弱部位。基于局部深坑坑底土体沿铅垂面整体剪切破坏的假定,提出可考虑坑底土体抗剪强度、深坑几何尺寸和坑底加固的突涌稳定性计算公式,并研究计算公式适用范围和坑底土体抗剪强度计算方法。通过对杭州钱塘江两岸大量已安全施工完成深基坑工程的计算分析,得出以下结论：考虑原状土抗剪强度可使突涌稳定系数增加30%以上,常规坑底加固使其进一步增加20%左右,计算结果符合实际情况;坑底隔水层的侧面积和顶面积的比值越大,突涌稳定性越好;平面尺寸较大的基坑可通过分块开挖来确保突涌稳定性。     

软黏土地基中基坑稳定分析中的强度指标

本文以一个失事的基坑为例,分析了它的各种强度指标的合理性。指出饱和软黏土室内试验的不排水和快剪强度往往偏低;进行基坑的稳定分析中,采用现场十字板剪切试验的不排水强度比较合理;如果在稳定分析中使用固结不排水(固结快剪)强度指标,则抗滑力(矩)中的自重应力应当用浮重度计算。     

Factor of safety of strain-softening slopes

Stability analysis of strain-softening slopes is carried out using the shear strength reduction method and Mohr-Coulomb model with degrading cohesion and friction angle.The e ffect of strain-softening behavior on the slope factor of safety is investigated by performing a series of analyses for various slope geometries and strength properties.Stability charts and equations are developed to estimate the factor of safety of strain-softe ning slopes from the results of traditional stability analysis based on perfectly-plastic behavior.Two example applications including an open pit mine in weak rock and clay shale slope with daylighting bedding planes are presented.The results of limit equilibrium analysis and shear strength reduction method with perfectly-plastic models were in close agreement.Using perfectly-plastic models with peak strength properties led to overly optimistic results while adopting residual strength properties gave excessively conservative outcomes.The shear strength reduction method with a strain-softening model gave realistic factors of safety while accounting for the process of strength degradation.     

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。     

土钉墙支护淤泥质粉质粘土型基坑

位于饱和淤泥质粘质粉土中的深度为7.2~8.2m的深基坑,开挖时极易产生流土现象,且轻型井点降水和钢板桩基坑支护无法实施,采用了较经济的土钉墙基坑支护结构。并论述了土钉基坑支护结构的稳定性分析方法、基坑开挖过程中孔隙水压力的变化规律,以及采用不同应力路径时的土体抗剪强度指标进行基坑支护结构设计的合理性,同时论述了基坑支护结构设计时水土分算的不合理性。     

邯郸金世纪新城基坑非饱和特性实验研究

我国北方地区大部分的基坑工程涉及范围内用土处于非饱和状态,研究基坑的非饱和特性有着十分重要的经济价值。基质吸力是影响非饱和土抗剪强度的一个非常重要的应力变量,同样它对基坑稳定性也有着极为重要的影响。本文针对河北邯郸金世纪新城深基坑的工程勘察实践,研究了采用自行研制的非饱和土水特性曲线仪,研究了该地区各土层的水力学特性,...     

真空预压复合土钉支护在软土基坑中的运用研究

土钉墙以其众多优点广泛用于基坑工程,但在软土地区的运用有很大的局限性。在经过真空预压加固后的软土地基上进行深基坑土钉支护的可行性值得探讨。本文研究基于真空预压土体强度增长规律,用十字板剪切强度推求软粘土抗剪强度指标方法,按规范要求并考虑到软土地区深基坑土钉支护的特殊性进行土钉支护设计,分析真空预压联合土钉支护技术解决软土深基坑土钉支护外部稳定问题的原理。研究结果表明:经真空预压加固后,土体强度得到较大增长,土钉墙外部稳定性成倍提高,钉土界面粘聚强度显著增加,说明真空预压联合土钉支护技术运用于深基坑是可行性的。     

钱塘江两岸深基坑突涌问题分析

结合多个钱塘江两岸地下三层(及以上)的基坑项目,探讨了杭州地区深基坑的突涌问题。分析了土体抗剪强度在抗突涌中的作用,提出了相应的技术处理措施,其中详细分析了采取满堂加固形式处理突涌的措施。计算结果表明,土体抗剪强度在抗突涌中发挥了较大作用,挖土中采用分块施工可有效提高抗突涌能力。     

碱渣土场地超大型深基坑支护设计施工

结合滨海新区某碱渣土场地上的超大型深基坑工程实例,对碱渣土取样进行土工试验,修正了原勘察报告抗剪强度指标,优化了深基坑设计方案,通过施工的变形监测数据显示,支护体系变形量未超警戒值,基坑运行稳定,有效保证了结构施工。