饱和软粘土基坑的瞬时稳定性和长期稳定

百科 2024-12-05 00:01 福建

在基坑稳定性分析中，必须考虑土的抗剪强度会受荷载类型和时间的影响。分析应力和强度的相对变化就成为稳定性研究中第一个，也许是最重要的一个步骤。

一、填方工程

图3-18表示在饱和软粘土地基上一个填方工程，土中a点的应力状态在图3-19(a)和(b)中进行了描述。a点的剪应力随着填土荷载增加而增加，并在竣工时达到最大值。初始孔隙水压力等于静水压力γ_wh₀。由于软粘土的渗透性很低，假定在施工过程中不排水，超孔隙水应力不消散。也就是说，软粘土是在不排水条件下受荷。孔水压力随着填土高度而增大，如图3-19(b)所示。图中孔隙水压力系数A是任意假定值。除非A具有较大的负值，否则孔隙水应力总是正值。填方竣工时，土的抗剪强度仍保持与施工开始时的不排水抗剪强度一样，见图3-19(c)。

竣工以后，即在时间t₁，总应力保持常数，而超孔隙水压力则由于固结而消散，并在完全固结时(t₂)为零。固结使孔隙水压力下降，孔隙比减小和有效应力与抗剪强度增加。只要孔隙水压力已知，任何时间土的抗剪强度就可根据有效应力指标C’、Φ'估算而得。

因此，竣工时的稳定性，应该采用总应力法和不排水强度来分析，而长期稳定性应该用有效应力法和有效应力参数来分析。从图3-19(d)可以清楚看出，施工结束时，地基处于最危险状态，若度过这一阶段，地基的安全系数随时间而增加。

二、挖方工程

图3-20表示在饱和软粘土中挖方的情况。土中a点的应力状态在图3-21中进行了描述，挖土使a点的平均上覆压力减少，并引起孔隙水压力下降，并出现负的超孔隙水压力。若孔隙水压力系数B=1，则孔隙水压力的变化为

在挖方边坡中，小主应力σ₃要比大主应力σ₁下降得多，于是Δσ₃为负值，在大多数情况下 Δu为负值。

施工结束时，边坡中a点的剪应力达到最大值，由于负的超孔隙水压力，a点的抗剪强度仍等于施工前的抗剪强度。伴随着软粘土有膨胀，负超孔隙水压力逐渐消散，土的抗剪强度也随之下降。在开挖后较长一段时间里，负超孔隙水压力消散至零，土的强度降至最低值。

三、总结

跟填土情况相反，基坑竣工时的稳定性优于长期稳定性，稳定安全度随着时间而降低。图3-22表示在坡顶超载对基坑稳定的影响。在坡顶附近大面积堆荷，建造重型建筑物或打桩等工程活动时所引起的超孔隙水压力,将沿着辐射向排水而消散。水从b至a流动，使a点的孔隙水压力慢慢增高。

基坑边坡的稳定性条件示于图3-23中。假设荷载离边坡有一定距离，故荷载并不影响滑动圆弧上的应力状态，并且剪应力随时间保持为常数，图3-23(a)。荷载使b点孔隙水压力增加，随着辐射向排水，a点的超孔隙水压力也慢慢增加至最大值，孔隙水压力上升使a点的抗剪强度和安全度下降。可以看到，在某一中间时间t时，安全度达到最小值。这种情况，使边坡潜伏着很大的危险性，因为，不管边坡具有足够的瞬时稳定性和长期稳定性，破坏仍有可能发生。

根据上述分析，基坑稳定性与荷载条件，孔隙水压力、有效应力、土的强度等变化过程有密切关系。归纳得到的经验列于表3-9中，供大家参考。

参考文献：

1、《地下工程设计施工手册》夏明耀曾进伦

2、《土力学》清华大学

土木风雨

关注公路市政行业前沿信息动态，普及行业专业技术知识，分享工作心得体会，解决设计及施工过程中的重难点问题！

最新文章

提高桩基水平承载力的措施

锚碇拉杆

土参数试验方法及综合取值

抗浮锚杆

喷射砼护壁和砼围圈护壁

悬索桥主缆构造

地下排水设施——渗井

隧道通风构造物及辅助通道(三)——斜井

无支护开挖

户外广告设施(一)——附属式

桩身质量检验

锚碇结构

钻爆法隧道常见开挖方法(二)

拉吊索更换技术

微型桩加固设计

斜拉桥拉索(二)——锚具

软弱地基处理质量检验

斜拉桥拉索(一)——钢索

月薪已炒到15w？真心建议大家冲一冲土木相关新兴岗位，工资高前景好，人才缺口极大！

压实填土检验

井字梁

孔隙水压力对基坑稳定性的影响

混凝土结构裂缝分析(一)——裂缝类型和成因02

隧道衬砌水害整治(二)

密肋梁

地下排水设施——渗沟(一)

混凝土结构裂缝分析(一)——裂缝类型和成因01

饱和软粘土基坑的瞬时稳定性和长期稳定

连续板的构造要求(二)

地基处理工后检测

轴心受压柱的受力分析和破坏形态

灌注桩桩身构造

拉锚式围护结构(二)——锚杆构造

确定基础埋置深度的一般规定

隧道通风构造物及辅助通道(二)——竖井

连续板的构造要求(一)

锚拉格构的设计

无梁楼盖

基坑施工栈桥设计(上)

基坑施工栈桥设计(下)

明洞及棚洞段的边仰坡设计

型钢混凝土柱和钢管混凝土柱

拉锚式围护结构(一)——锚杆类型

通风构造物及辅助通道(一)

连续梁的构造要求

抗滑桩(二)——单桩和排桩

抗滑桩(三)——锚索桩和微型桩

地下水控制(一)——基坑降水

地下水控制(二)——基坑止水

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉