土坡稳定性计算书.docx

土坡稳定性计算书基坑专项施工方案 土方边坡计算书 本计算书参照建筑施工计算手册江正荣 编著 中国建筑工业出版社、实用土木工程手册第三版 杨文渊 编著 人民教育出版社、地基与基础第三版 中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。 本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。 一、参数信息: 坑壁土类型：粘土 坑壁土的重度(kN/m3)：18.00 坑壁土的内摩擦角(°)：20.0 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：10.0 坑顶护道上均布荷载q(kN/m2)：4.5 基坑开挖深度h (m)：7.0 二、挖方安全边坡计算: 挖方安全边坡按以下公式计算 ： 其中 - -土方边坡角度(°) h - -土方开挖深度 - -坑壁土的重度(kN / m3) - -坑壁土的内摩擦角(°) c - -坑壁土粘聚力(kN / m2) = 45° 坡度：1 / tan =0.5 本工程的基坑壁土方坡度为1：0.5(垂直：水平)。 土坡稳定性计算书 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: 条分方法：瑞典条分法； 不考虑地下水位影响； 放坡参数： 序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.00 3.00 10.00 0.00 1 2.00 1.00 0.50 0.00 荷载参数： 序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离(m) 宽度(m) 1 满布 8.00 0.00 0.00 土层参数： 序号 土名称 土厚度(m) 坑壁土的重度(kN/m3) 坑壁土的内摩擦角(°) 内聚力C(kPa) 计算类型 饱容重(kN/m3) 1 粘性土 7.00 18.00 20.00 23.50 22.00 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>1.3的要求。 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>=1.3的要求。 三、计算公式: 式子中： Fs -土坡稳定安全系数； c -土层的粘聚力； li-第i条土条的圆弧长度； -土层的计算重度； i -第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角； -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； h1i 第i条土水位以上的高度； h2i 第i条土水位以下的高度； ' 第i条土的平均重度的浮重度； q 第i条土条土上的均布荷载； 其中，根据几何关系，求得hi为： 式子中： r -土坡滑动圆弧的半径； l0 -坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度； -土坡与水平面的夹角； h1i的计算公式 当h1i hi 时，取h1i = hi； 当h1i 0时，取h1i = 0； h2i的计算公式： h2i = hi-h1i； hw 土坡外地下水位深度； li 的几何关系为： 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Fs： - 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 0.916 87.709 -312.163 172.010 356.418 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 2.116 35.523 0.882 7.782 7.831 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 Fs= 0.916<1.30 不满足要求! 标高 -2.000m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.116>1.30 满足要求! 标高 -5.000 m