土方安全边坡的计算

1、土方安全边坡的计算1.8挖方安全边坡的计算土方开挖，一般应帳据土的类剧按施工及騷收规范规定放坡，以保证边坡稳定和施工 操作安全口但规范只作康则规定，不解具体。以下简介通过计算输定边坡的方法，只要知 道土的重度、内»S和粘聚力值(无地质资料时，可査有关手册人 便可由幵算确定安 全边坡°(L-78)如图20,假定边坡購动面通过披脚一平面，荷动面上部土休为ABC、其邀力为厂=竝2 .伽£ 0 - <r)2 sin * wna2csin6cosf?当土体处于极限平衝状态时，挖方边 坡的允许量大离度可按下式卄算:式中7土的重度(kN/n?h5边坡的坡度角( 护一土的内

2、C)i t土粘楽力(kN/m2)由上式.如知土的八 » 值，假定开挖边坡的坡廈痢目值即可求碍挖方边坡的 允许绘大高度h值。由上式还可知以下惰况：(1) 当"二甲时，"8、即边城的极限高度不受限制，上坡处于平循状卷，此时土 的粘聚力未械利用。(2) 当9A?时、为陡蹴就时值超大.允许的边坡高度办可越高.(3) 当&>9时.若r = 0,则h=0t就时挖方边坡的任何高度将是不稳定的。(4) 当 g 时，为缓坡.此时円越小，充许坡高越大°« 1 261巳知土的重度X-18.0kN/m3内摩撼角p = 20粘聚力 = 10kN/m2Q求：

3、(1)当开挖坡度角4別僦 土坡稳定时的允许堆尢高度：(2)挖土坡度为6-5m时的椅定坡度几»(1)由(1-75)式得;Z x 10凱诫<Tg2(T18sinJ(6(/ 一 灯2=7 * 72 m故土坡允忡最尢高度为7,72m 将巳知挖土坡高加及八甲、值代人(1-79)式得*2 x 10sintfaa20"I8$irt鮮之得sin(?-0,906. S = 65故上圾的醮定锻角为65冷土方直立壁开挖高度计算1.9 土方直立壁开挖高度计算土方幵挖时*当土质均匀，且地下水位低于基坑(槽、潮底闻标商时、挖方边坡可 以做成直立壁不加tWc对粘性土塞宜墮允许最大高度町厲按以下步翼

4、计尊(囲 1-21) t令作用在坑璧上土压力£, = (>.即=罟&(45* -：亠 2<Atg冶一手 +解之得r h = - ( 2fr心r)麻貲全系数为K (- JR用匚25), *E.K/tgl 45- - 土当坑風护道上有均布荷載q (kN/ml) 则ffi 1-21宜立It幵椅高産计笄骨囲E.(1-81)式中/坑壁上的亀度(kN/m1)*护坑璧上的内棒攥肃(*) r 一坑垂土的粘聚力(kN/2)!h基坑开挖高度(m)<【例I专刃 基坑开挖，土质为粉质粘土. 土的重度为18.2kN/m内摩擔角为勿 粘聚力为mSkN/n?,坑顶护道上均布荷載4.5kN

5、/m3,堪计算城虜垂宜开陀罐大允许 Ktt；【解】 取K = l.2Sf由上式(1-81),2 X 14.54*5rmw舊1.25 X 18f2tg(45* -岁 18=1.故直立舉开挖允许理大高度为l + 58mD基坑开挖最小深度的盐酸1.10基坑开挖最小深度的验算基坑开挖后，应进行验槽，除了检脸基坑尺寸、标离、土庚是否符合设计蜜求外，还 应检验或核算基坑开挖的探度能否厲足承栽力要求，下面简介一种简单验算方进。如图1-22所示”假定基础底AB±,因上部结构物Jt量，受到单悅压力刘作用.ffl 在基底四周的土Jg,Pi =45* -于 (1-82)式中 伞一土集的內摩擦角口压力枷尊于

6、基巌以上土重.其探度 为0 设土壤单位重力为7则旳=D =号讨冶-刖 (1-S3) 上式为无粘性土壤中基础的理论最 小深度，如果为粘性土，分折方法同上, 抿据土压力卄算公式可得劃相当干式 (1-83)的最小探度公式为工q p卄%川山心岸 丹=丄2- AB 岭D =21 rd E 日<1-84)式中r粘聚力。【例1-28 厂房柱墓础，对地基压力为210kN/m地基上为砂土，单位重力了二 17.8kN/m内摩«| y = 34要求安全«®K=2t试求该基础址小撑量深度°» 由式(P83)得=2 XX讨卜亍2=匚血9t 1-2S 厂房柱基St对

7、地基压力为210kN/m3,地基上为砂土，单位重力孑= 17.8kN/m内摩據角(p=34赛求安全系«K=2t试求诔基础量小埋置棵度。« 由式(円时得=2xnxtg4(4r_¥l= 1,&ro滑坡分析与计算1.11滑坡分析与计算山区建厂，平整场地，开挖基坑(»),或修筑道路、开堑挖方，往年不适当的将山 体坡脚挖去2或在坡休上堆载，或边坡坡度不够，或地下、地面水的浸入.降低土与土、 土体与岩面之间的抗剪强度等等，造成滑坡条件。为了评价山坡的稳定性和设置支挡 结构，预防淆坡，工程施工前，常需进行滑坡的分析与计算，求出推力大小、方向和作用图23推力计算

8、简图点，以便为坡体稳定性分析和采 取抗滑措施提供可靠依据，以确 保施工和工程使用安全。滑坡推力系指滑坡体向下滑 动的力与岩土抵抗向下滑动力之 養（又称剩余下淆力），常用折线 法（又称传递系数法）进行分析 和计算。当滑体具有多层滑动面 时，应取推力最大的滑动面确定 滑坡推力。计算时，假定滑坡面 为折线形，斜坡土石体沿着坚硬 土层或岩层面作整体滑动（滑面 一般由工程地质勘察报告提供）； 并设滑坡推力作用点位于两段界 面的中点，方向平行于各段滑面 的方向；计算时，顺滑坡主轴取lm宽的土条作为计算基本截面，不考虑土条两侧的摩擦 力。如图123,假设滑体处于极限半衡状态，则滑坡推力可按下式计算；Fa =

9、 Fn-10 + KtGm Gantg%- Caln（85）式中Fn第”段滑体沿着滑面的剩余下滑力（kN/m）;F°_i第川段滑体沿着滑面的剰余下滑力（kN/m）；0推力传递系数；0 = cos（P-i - sin（/Jn_i - fia）tgtpa其中久、禺-1分别为第“段和第n-1段滑面与水平面的夹角C）；必一第n段滑体沿滑面土的内摩擦角标准值C）;Kt滑坡推力安全系数，根据滑坡现状及其对工程的影响等因素确定；对 一般建筑物取1.25,二级建筑物取1.15,三级建筑物取1.05;G* Gm分别为第n段滑体自史力产生的平行于滑面的分力和垂直于滑面的 分力（kN/m）;= Gnsin

10、o; Gg = Gncosn;Go第r段滑体的自重力（kN/m）;5第n段滑体沿着滑面土的粘聚力标准值（kN/n?）; la 第n段滑动面的长度（皿）。计算时，从上往下逐段计算剩余下滑力，并逐段下传，立到滑体的最后一段或支挡 结构，可得出滑坡的最终推力或支挡结构所承受的滑坡推力。在计算过程中，如果任何一段的剩余下滑力为零或为负值时，表明该段不存在滑坡推 力.应从下段車新开始累计。如最后一段淆坡体推力为零或为负值时，表明整个斜坡是穩 定的，如为正值，则不稳定，应考虑设置支挡结构，以阻挡滑坡体的滑动，或对山坡进行 削坡卸荷处理。卄算时应选择平行于滑坡方向的几个具有代表性的剖面进行计算（一般不少于2

11、 个），以剩余推力最大的滑坡体作为评价山坡稳定或设置支挡结构的依据。为防止边坡失稳，山体滑坡，一般常采取下列措施；（1）做好坡面、地面排水，设翌 推水沟.防止地面水浸人滑坡地段，必要时采取防潅播施，如坡面坡脚的保护，避免在妙 响边坡稳定范围内积水；在地下水影响较大悄况下，应做好地下排水工程或井点降水; （2）采取卸載措施，蔽小坡面坡頂堆載，将边坡设计成台阶或缓坡，减小下淆土体自重; 或去土减求，保持适当坡度；（3）例129124所示。按滑动面的方向将滑坡体分为4 段.各段土靈力G”滑动面长度与水平面的夹角鸟以及土的卩、c值如图中所注。滑ffll-24淆坡主執方向纵剖直的土质条件1 一取水Mtt

12、f； 2扰冷桩；3 护城桩【解】顺材坡主轴方向取lm宽的土条作为计算单元，分段计算滑坡体的自重力和滑坡推力，并逐段往下传递,第一段：G!=8670kN/mGu= Gisin/Jj = 8670sin46*30, = 6289kN/m *GIr= Gi 88禺=8670co946430r * 5968kN/mFi = KtGit- Gzgp广 c/i= 1.15x 6289 - 5968tg22- 2 x 69=4683N/m 第二段：G2 = 20070kN/mG2t- G2血炕=20070sin225(r=7787kN/mGg = G2C05 岛=20070cos22f50r=18498kN

13、/m01 = 85 (Bl-82) -sin (件-02)堀卩2 =cos (46<30>-22t50/) -sin (46s30/-22>50/) tgl8a = 0.786F： = Fr0i + KtG2t - GjBtg2 - c"=4683 xo.786 + 1.15x 7787 - 18498tgl8*-2.2x37 = 6544kN/m第三段：Gs21240kN/mG3t = G3sin/?3 = 21240sin28°50/ = 10242kN/mG3o = ©38603 = 21240cos28,50, = 18607kN/m02 = cos (处-血)"Sin (2-03)tg卩3=83 (22*50，-28*50/) -sin (22为0-28'50') tg20* = 0.957F3 匚尸202 + 痕仑板-G3ntg3 - c3l3=6544X0.957 + 1.15x 10242一 18607tg20- 一45x46 = 11062kN/m第四段：G4 = 19700kN/mG.产 G4Bin4 = 19700sin8e = 2742kN/mG 仏=G4a»/94 = 19700cos8f = 1