土坡稳定分析在深基坑安全施工中的应用

土坡稳定分析在深基坑安全施工中的应用 随着社会经济及工程技术的高速进展，高层建筑日益增多，深基础的应用也广泛起来，施工中的安全管理尤其是深基坑施工中的安全工作亦越来越重要起来。脚手架、施工临时用电、模板等专业性较强的几个安全施工方案均可较熟练地进行量化处理，如脚手架受力计算、配电线路负荷计算、模板的承载力计算等，这些量化处理在安全施工中起着举足轻重的作用。在深基础施工中，如基坑的深度、基土的力学性能、坡顶受外部荷载的作用等对基坑安全都具有决定性影响，基坑施工中的定量技术处理对施工安全来说同样是关键的一环。本文的目的，在于结合平常工程中的实际问题，运用土坡稳定分析理论，分绍简单的基坑安全验算方法，以便较安全、迅速地对基坑安全进行定量分析，有理有据地编制、实施基坑安全施工方案。 一、工程中基坑常见的情况分析 深基坑现场一般均进行大小不同的放坡处理。土坡的滑动是基坑常见的破坏形式。土坡滑动指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面（一般为近似圆弧的曲面）向下和向外移动而丧失其稳定性。典型的粘性土土坡破坏常见形式如图 1 所示。下面根据工程实际中常见的几种情况，进行基坑安全方面的讨论。 图 1 粘性土坡的滑动面 （一）无粘性土土坡 无粘性土土坡受力分析如图 2 所示。无粘性（如砂质土、粉砂质土）土颗粒之间不存在内聚力（c=0），只有摩擦力 T，只要坡面不滑动，土坡即保持其稳定性而不破坏。设斜坡坡角为 β，其上土颗粒重量为 mg，砂土的内摩擦角为 φ，则坡面上土颗粒所受的坡面法向反力及切向下滑力为： 图 2 无粘性土破稳定分析 N=mg cosβ T=mg sinβ 沿坡面切向摩阻力：T′=Ntanφ=mg cosβ tanφ 稳定安全系数： K=T′/T=mg cosβ tanφ/（mg sinβ） 对于无粘性土土坡，当坡角 β 与土的内摩擦角相等即 β=φ时，T′=T，稳定安全系数 K=1，土坡处于极限平衡状态；当 β＜φ（此时 K＞1）时，可认为土坡是安全的。为了保证土坡有足够的安全储备，可取 K=1.1~1.5 （二）粘性土土坡 粘性土土坡的安全验算，有两种方法：一种是条分法，一种是泰勒稳定数表法。条分法由于寻找最危险滑动圆心的工作量较大，与数表法比较而言比较繁琐，这里只以泰勒稳定数表的方法为例介绍。泰勒稳定数表如表 1、表 2 所示。 表 1 泰勒稳定数表 表 2 泰勒稳定数表（饱和软粘土） 1．对于非饱和软粘土采纳表 1：其横坐标表示土坡的坡角β，...