计算依据:
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著 4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
基本参数:
条分方法 条分块数 基坑内侧水位到坑底的距离hp(m) 瑞典条分法 50 3.7 基坑开挖深度h(m) 基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m) 3.7 0.8 放坡参数:
序号 1 2
放坡高度L(m) 2.02 1.68
放坡宽度W(m) 1.5 1.2
平台宽度B(m) 4.4 1
荷载参数:
序号 1 类型 局布 面荷载q(kPa) 3 基坑边线距离a(m) 1 荷载宽度b(m) 1 土层参数:
土的重度序号 土名称 土厚度(m) γ(kN/m) 3土的内摩擦角粘聚力C(kPa) φ(°) 极限摩擦阻力(kPa) 饱和重度γsat(kN/m) 31 2 填土 淤泥 1.68 2.2 18 16 10 3 10 8 20 10 18 19 二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.35的要求。
圆弧滑动法示意图
三、计算公式:
Ksj=∑{cili+[ΔGibi+qbi]cosθitanφi}/∑[ΔGibi+qbi]sinθi 式子中:
Ksj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值; ci --土层的粘聚力;
li--第i条土条的圆弧长度; ΔGi-第i土条的自重;
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角; φi --土层的内摩擦角; bi --第i条土的宽度; hi --第i条土的平均高度; q --第i条土条土上的均布荷载;
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Ksjmin: ------------------------------------------------------------------------------------
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 2.210 29.089 0.271 2.402 2.417 示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.353 32.109 1.256 5.486 5.628 示意图如下:
-------------------------------------------------------------------------------------- 计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 2.210>1.350 满足要求! -1.680 m]
第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 1.353>1.350 满足要求! -3.700 m]
[标高[标高
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