深基坑边坡稳定性计算书word版本.doc

土坡稳定性计算书
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 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
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；
考虑地下水位影响；
基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.56；
基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：14.000；
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 3.50 3.50 2.00 0.00
1 4.50 4.50 3.00 0.00
2 6.20 6.20 3.00 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
10.00
0.00
0.00

土层参数：
序号
土名称
土厚度（m）
坑壁土的重度γ(kN/m3)
坑壁土的内摩擦角φ(°)
粘聚力（kPa）
饱容重(kN/m3)
1
粉质粘土
15
20.5
10
10
20.5

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；
γ --土层的计算重度；
θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；
φ --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；
γ' ――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；
α ---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 1.391 45.259 -0.038 8.449 8.449
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 1.321 52.516 -0.028 18.947 18.947
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3步 1.325 55.011 0.279 26.296 26.298
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= 1.391>1.30 满足要求! [标高 -5.000 m]
第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.321>1.30 满足要求! [标高 -10.000 m]
第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.325>1.30 满足要求! [标高 -13.000 m]

附件二 集水明排降水计算书
集水明排降水计算书
1、基坑涌水量计算：
均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算
基坑远离地面水源时

式中 Q——基坑涌水量；
K——土壤的渗透系数（取k=20m/d）；
H——潜水含水层厚度；
S——基坑水位降深；
R——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对潜水含水层按下式计算：

k——土的渗透系数；
r0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。
本工程基坑等效半径r0=54m，基坑深14m,水位降深12.5m，潜水含水层厚12.5m。经计算降水影响半径R=395m，基坑涌水量Q=4640m3/d。
2、抽水泵数量

式中 Q——基坑总涌水量；
q——单泵出水量
本工程采用的φ150mm潜水泵出水量q≈2400 m3/d。经计算n≥3，及至少保证3台φ150mm潜水泵24小时连续抽排。按照本工程集水明拍方式，在没有雨水的情况下，至少需要9台以上连续工作。

附图一 基坑平面布置图 基坑开挖断面图
附图二 基坑开挖平面示意图
附图三 基坑开挖断面图
基坑开挖平面布置图
附进度表 浓密池及泵房施工进度计划