基坑开挖及边坡稳定中静水压力计算方法探讨

基坑开挖及边坡稳定分析中经常遇到地下水问题,当采用有效应方法进行计算时,不可避免地要设法确定孔隙水压力。其中静水压力的计算看似简单,却很容易出问题,本文从地下水渗流的角度出发,剖析目前工程中用于边坡稳定计算和基坑支护设计的静水压力计算方法,指出其存在的问题和适用的条件。     

作用在柔性支护结构上的水及土压力的分析与探讨

大量的实测结果表明,经典理论计算出的水土压力值与工程实测存在着很大的差别,在软土地区尤为明显。本文通过对基坑工程的实测水土压力、孔隙水压力和地下水位的分析,阐述了基坑外侧水土压力、土压力、孔隙水压力随工况、时间的变化规律,给出了开挖、降水后基坑底面以上的土压力系数估算公式,基坑开挖前的孔隙水压力系数估算公式。通过分析认为有效应力原理同样适用于粘性土,从理论上来讲软土地区也宜采用水土分算,但考虑到孔隙水及土压力随时间、工况不断发生变化,精确计算十分困难,在综合考虑影响水土压力的各种因素后,给出了作用在支护结构上的水土压力合算经验公式。     

深基坑围护结构侧面孔隙水压力研究

0　前　　言①目前作用在基坑围护结构上的水土压力的计算存在着水土分算与水土合算两种理论[1],而其中的一个重要争论是孔隙水压力的计算,对于不同的土层条件,孔隙水压力有其不同的特点,同时在基坑开挖的过程中,孔隙水压力也会发生变化,受时间和空间的影响。本文以润扬大桥北锚锭深基坑工程为例,通过对围护结构的孔隙水压力及相关监测资料的分析,阐述了孔隙水压力随工况的变化规律,以此作为水土压力计算的一个参考依据。1　工程概况1.1　工程概述润扬大桥北锚锭深基坑工程位于世业洲上,基坑平面尺寸为69m×51m,开挖至基岩,开挖最大深度达56m。采用地下连续墙加现浇钢筋混凝土内支撑支护下明挖的施工方案,开挖分12     

水泥土搅拌桩对复合土钉墙滑动面的影响分析

介绍了水泥土搅拌桩复合土钉墙的内部整体稳定安全计算过程,比较了普通土钉墙与复合土钉墙的内部稳定计算结果,得出了一些有意义的结论,可为水泥土搅拌桩复合土钉墙的基坑支护设计提供参考。     

支护结构上水土压力计算微观分析

以土体渗流为基础，通过对土颗粒间孔隙水状态的微观分析，结果表明：非粘性土的孔隙水是连通的，宜用水土分算方法计算水土压力；粘性土团粒间孔隙水的连通状态决定于团粒接触点附近渗透结合水膜的粘滞力和外界水力梯度的渗透力之间平衡状况；计算粘性土的水土压力时，微观分析认为，水土压力分算与合算是粘性土水土压力计算的最大和最小极限值。基坑几乎无渗流时，宜用水土合算方法计算。实例分析认为，存在渗流作用时，用水土分算方法计算水土压力偏于安全。     

软土地区基坑开挖超静孔隙水压力分布的有限元分析

依托某基坑工程案例,利用ABAQUS有限元软件对软土基坑开挖时的超静孔隙水压力进行有限元分析,研究超静孔隙水压力的分布规律及其对围护结构土压力的影响,结果表明：基坑开挖卸荷会在坑底及周围土体中产生负的超静孔隙水压力,坑底以下区域负的超静孔隙水压力分布较为集中且数值较大,坑外区域数值较小;负超静孔隙水压力的消散会引起挡墙前后有效土压力的减少,墙前减少更快,这对基坑工程是不利的,实际工程中应尽量缩短施工工期;邻近超载作用下会引起基坑负超静孔隙水压力绝对值的减少,这对基坑工程也是不利的。     

建筑基坑施工监测

在南昌市商业银行总行办公楼的基坑布置了47个观测点(部分遭到破坏)，并利用沉降板、测斜管、土压力盒、孔隙水压力计、钢筋应力计等多种测试仪器，分别对相邻建筑物的垂直沉降、水平位移、地下连续墙体整体水平位移和相邻建筑物的水平位移、土压力和孔隙水压力、地下连续墙内的钢筋应力、基坑地下水位变化以及基坑渗水进行了监测。监测结果表明，各个项目的监测数值均小于预警值，与现场实际情况相符。     

加筋水泥土斜锚桩基坑维护结构的稳定性分析及其应用

加筋水泥土斜锚桩通过对土体加注水泥搅拌和拉锚，实现对地层的主动加固，在基坑的四周形成一重力式挡士结构，维护基坑壁的稳定,首先简要介绍了其工作原理及对基坑稳定性的作用机理。利用Kranz理论的有关假设和条分法原理，建立该维护结构的稳定性分析简化模型。该计算模型克服了Kranz理论的不足，简化了条分法的计算，具有较高的实用价值。最后，对广州某地铁车站基坑的加筋水泥土斜锚桩维护结构进行稳定性计算分析，计算结果与实测结果较接近，从而验证了该方法的可靠性。     

两种土钉规程内部整体稳定分析方法比较

对《建筑基坑支护技术规程》JGJ120 99和《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97中有关土钉支护的内部整体稳定安全系数计算进行了比较和分析,并给出了这两种规程的相对安全水平。     

非稳定渗流对基坑整体稳定性的影响

通过模拟降水过程中基坑的非稳定渗流,分析了降水过程中基坑整体稳定性的变化规律,探讨了非稳定渗流、基坑降水方案和渗透系数对整体稳定安全系数的影响。分析结果表明,渗流对基坑整体稳定性不利。在设计时只有充分考虑地下水渗流的影响,才能保证设计的安全性;渗透系数对整体稳定性的影响较大,对于渗透系数较大的土体,设计时可以按照稳定渗流计算基坑整体稳定安全系数,但要充分考虑降水速度的影响。     

深基坑降水过程中土体c、φ值的动态变化

深基坑降水,会增加土体的有效应力并使土体渗流固结。运用太沙基渗流固结原理,可以求得基坑降水后土体固结度Ut。通过土工试验过程的分析,推求得到了降水后基坑土体为任意固结度Ut时的c、φ值计算公式。结合工程算例,分析了深基坑降水过程中其土体c、φ值的动态变化特征。     

降雨条件下的基坑边坡渗流场模拟

在对多孔介质中的饱和-非饱和渗流数学模型简要分析的基础上,对影响渗流有限元计算分析结果的一些参数选取方法进行讨论,如非饱和土的水土特征曲线、水力传导系数及毛细水头等。利用相关程序对降雨条件下的基坑边坡内部渗流场进行模拟,分析地下水位线、坡体饱和度、压力水头及坡体内不同位置处的渗流速度随降雨时间的变化规律。模拟结果与实际情况比较吻合,可为基坑边坡稳定性的分析提供参考依据。     

考虑渗透力的基坑水土压力计算

渗流不但决定了基坑支护结构上的水压力 ,而且所产生的渗透力也影响其上的土压力 ,以往对此认识不足。通过算例 ,对不同渗流工况下用不同计算方法进行比较分析。发现对于二维渗流情况 ,用朗肯土压力埋论计算不合理 ,与用库仑理论计算结果有较大差别 ;有上层滞水产生的水土压力不同于一般静水情况 ;当在基坑外采用真空井点降水时 ,会明显降低荷载 (主动土压力 ) ,增加抗力 (被动土压力 ) ,与在坑内排水比较 ,有助于基坑的稳定。     

基坑开挖及降水引起的地表沉降预测

以随机介质理论、渗流理论和土体压密理论为基础,探讨了一种新的基坑开挖及降水引起的地表沉降的计算方法。推导了基坑降水渗降漏斗曲线方程及考虑水的渗流作用的基坑周边土体中有效应力的计算公式,并由此导出了考虑渗流作用的基坑降水地表沉降计算公式,再利用叠加原理,得到最终的由开挖和降水引起的地表沉降分布计算公式。工程实例分析计算结果表明,距基坑周边8～10m范围以内,基坑开挖和降水引起的地表沉降基本相当,而距坑周20m以外的地表下沉主要由降水引起,因此基坑降水引起的地表下沉不容忽视。本文推导的计算方法能充分反映基坑降水对周边地表下沉的影响,是一种计算基坑开挖及降水引起的地表沉降的有效方法。     

初探承压含水层对基坑边坡稳定性的影响

利用块体平衡法计算基坑边坡的稳定性 ,以有限元法计算基坑周围的渗流场 ,根据渗流场叠加原理 ,初步探讨了承压含水层的存在对基坑边坡稳定性的影响     

基坑开挖中地下水抽取对周围环境的影响分析

深基坑工程中,地下水的渗流将会使基坑周围形成降水漏斗.随着开挖的进行,地下水自由面不断下降,从而使坑外土体的有效应力增加,墙后土体将发生不均匀沉降.为分析基坑开挖过程中,周围土体的沉降及地下水位的变化,对基坑建立三维有限元分析模型,这是一个地下水渗流与地面沉降计算的一体化模型.利用该模型分析了在软土地区深基坑开挖引起地下水渗流场的变化.结果表明,地下水头计算值与工程现场的实测值吻合,此方法可以较好的模拟实际工程.还用该模型分析了基坑开挖地下水抽取引起的地面沉降问题.     

基坑开挖中考虑水压力的土压力计算

本文从土的有效应力原理出发,分析了软粘土中深基坑开挖的土压力计算问题,着重讨论了孔隙水压力对土压力的影响.经过分析,作者认为当采用总应力法计算时,原则上应采用卸载强度指标.作者认为以下两个原因使得“水土压力合算法”在软粘土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较接近:一是卸载引起负超孔压,卸载总应力强度指标大于常规三轴加载总应力强度指标;二是渗流引起主动区孔压减小,被动区孔压增大.最后,作者强调不要拖延基坑开挖的进度.     

某深基坑施工期安全监测与分析

针对某深基坑施工过程中出现的支撑结构晃动、基底隆起偏大以及基坑漏水问题,结合基坑在施工过程中的监测数据,分析了深基坑非对称施工与基坑阳角处薄弱支护的危险性,并总结出基底隆起及基坑漏水后应采取的相应措施,供类似工程借鉴。     

隧洞地下水渗流场变化对衬砌受力影响的数值分析

为研究隧洞地下水渗流场变化对衬砌结构受力的影响,通过建立平面应变渗流耦合有限元模型,对隧洞开挖、设置排水管、进行固结灌浆等不同施工工况进行了数值模拟,动态地分析了不同施工措施时的地下水渗流场变化以及相应对衬结构受力的影响。     

考虑流固耦合作用的深基坑有限元分析

基于比奥固结理论和修正剑桥模型,利用流固耦合模型对复杂地质条件下深基坑降水开挖过程中基坑的时间效应进行研究,并以地铁车站深基坑为例,对基坑降水开挖过程中的渗流固结进行了有限元计算。计算结果揭示了基坑渗流场分布及基坑水土压力和地下连续墙变形、周围地面沉降及基坑底部回弹的分布规律;并将计算结果与现场实测数据进行了对比,发现考虑流固耦合的计算结果与实测数据较为接近,能够比较真实地反映基坑渗流与变形特征。