基坑底抗渗流稳定性检算
中铁九局集团有限公司:刘东跃
一、基坑底抗渗流要求的安全效果
在基坑内外水头差压力作用下,基坑底产生的反涌涌水冲击力,不能把基坑底土壤颗粒吹浮起来。土壤在自重压力作用下依旧能够稳定,土体结构仍然处于自然稳定状态。
二、检算目的
1、了解基坑内排水效果:基坑底涌水没有压力,基坑内明排水能达到预期效果。
2、掌握桩墙的抗倾覆稳定性:基坑底土壤依然处于稳定状态下,桩墙底部坑内被动土压力就不会损失,能够处于稳定支撑状态,能够保证桩墙的底脚稳定-不倾覆!
三、计算书图示
某基坑深度8m ,地下水位于地表以下1.5m 深。地下土壤为粘性土质,桩墙式咬合护壁桩结构。基坑横断面结构示意图如图1所示。
四、计算公式 2ρb h 2≥2。 验算公式:K S =ρw h 1
公式中:
ρb ——土壤在水中的重度,取0.9kg/cm3(粘性土壤干燥状态最大
1.9kg/cm3,砂性土最大2.5kg/cm3);
ρw ——水重度(密度),1.0kg/cm3;
h 2——护壁桩基坑底以下入土深度;暂时取4m ;
h 1——基坑内外水头高度差;暂取6.5m ; 计算结果:K S =
五、结果论证 2⨯0. 9⨯4=1.11,安全系数小于2,不满足稳定性要求。 1. 0⨯6. 5
2ρb h 2≥2。要保证基坑1、基坑底抗渗流(管涌)的检算公式为K S =ρw h 1
底不涌砂土,按《相关规范》要求,其安全系数K S ≥2。在公式中,只有护壁桩h 2可变,反推算h 2数值:
2ρb h 22⨯0. 9⨯h 2=≥2;得到:h2≥7.22m 。 ρw h 11. 0⨯6. 5
护壁桩入土深度(基坑底以下埋深)至少7.22m ,护壁桩墙全长至少H=15.22m。
2、基坑底抗管涌检算满足要求,不等于基坑底不渗水或者基坑内没水。如不采用暗降水方案,基坑内依旧会涌水,应须进行基坑内明排水。
3、从公式K S =2ρb h 2≥2可以看出,地下土壤土质越弱,护壁桩墙的ρw h 1
入土深度越深;基坑内外水头差越大,护壁桩墙的入土深度越深。
4、如果基坑暗降水方案有效,土壤重度 b 可以加大,护壁桩墙的入土深度可以相应缩短!
基坑底抗渗流稳定性检算
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一、基坑底抗渗流要求的安全效果
在基坑内外水头差压力作用下,基坑底产生的反涌涌水冲击力,不能把基坑底土壤颗粒吹浮起来。土壤在自重压力作用下依旧能够稳定,土体结构仍然处于自然稳定状态。
二、检算目的
1、了解基坑内排水效果:基坑底涌水没有压力,基坑内明排水能达到预期效果。
2、掌握桩墙的抗倾覆稳定性:基坑底土壤依然处于稳定状态下,桩墙底部坑内被动土压力就不会损失,能够处于稳定支撑状态,能够保证桩墙的底脚稳定-不倾覆!
三、计算书图示
某基坑深度8m ,地下水位于地表以下1.5m 深。地下土壤为粘性土质,桩墙式咬合护壁桩结构。基坑横断面结构示意图如图1所示。
四、计算公式 2ρb h 2≥2。 验算公式:K S =ρw h 1
公式中:
ρb ——土壤在水中的重度,取0.9kg/cm3(粘性土壤干燥状态最大
1.9kg/cm3,砂性土最大2.5kg/cm3);
ρw ——水重度(密度),1.0kg/cm3;
h 2——护壁桩基坑底以下入土深度;暂时取4m ;
h 1——基坑内外水头高度差;暂取6.5m ; 计算结果:K S =
五、结果论证 2⨯0. 9⨯4=1.11,安全系数小于2,不满足稳定性要求。 1. 0⨯6. 5
2ρb h 2≥2。要保证基坑1、基坑底抗渗流(管涌)的检算公式为K S =ρw h 1
底不涌砂土,按《相关规范》要求,其安全系数K S ≥2。在公式中,只有护壁桩h 2可变,反推算h 2数值:
2ρb h 22⨯0. 9⨯h 2=≥2;得到:h2≥7.22m 。 ρw h 11. 0⨯6. 5
护壁桩入土深度(基坑底以下埋深)至少7.22m ,护壁桩墙全长至少H=15.22m。
2、基坑底抗管涌检算满足要求,不等于基坑底不渗水或者基坑内没水。如不采用暗降水方案,基坑内依旧会涌水,应须进行基坑内明排水。
3、从公式K S =2ρb h 2≥2可以看出,地下土壤土质越弱,护壁桩墙的ρw h 1
入土深度越深;基坑内外水头差越大,护壁桩墙的入土深度越深。
4、如果基坑暗降水方案有效,土壤重度 b 可以加大,护壁桩墙的入土深度可以相应缩短!