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一．深基坑工程设计计算

基坑工程设计计算包括三个局部的内容，即稳定性验算、构造内力计算和变形计算。

稳定性验算是指分析土体或土体与围护构造一起保持稳定性的能力，包括整体稳定性、

重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等，基坑工程设计必

须同时满足这几个方面的稳定性。

构造内力计算为构造设计提供内力值，包括弯矩、剪力等，不同体系的围护构造，其内

力计算的方法是不同的；由于围护构造常常是屡次超静定的，计算内力时需要对具体围护构

造进展简化，不同的简化方法得到的内力不会一样，需要根据工程经历加以判断；

变形计算的目的那么是为了减少对环境的影响，控制环境质量，变形计算内容包括围护

构造的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等工程。

稳定性验算

整体稳定性

边坡稳定性计算

重力式围护构造的整体稳定性计算

抗倾覆、抗滑动稳定性

抗倾覆稳定性计算

抗水平滑动稳定性计算

抗渗透破坏稳定性

边坡稳定性验算

假定滑动面为圆弧

用条分法进展计算

不考虑土条间的作用力

最小平安系数为最危险滑动面

重力式围护构造的整体稳定性

重力式围护构造的整体稳定性计算应考虑两种破坏模式，一种是如下图的滑动面通过挡

墙的底部；另一种考虑圆弧切墙的整体稳定性，验算时需计算切墙阻力所产生的抗滑作用，

即墙的抗剪强度所产生的抗滑力矩。

重力式围护构造可以看作是直立岸坡，滑动面通过重力式挡墙的后趾，其整体稳定性验

算一般借鉴边坡稳定计算方法，当采用简单条分法时可按上面的公式验算整体稳定性。

上海市标准?基坑工程设计规程?规定，验算切墙滑弧平安系数时，可取墙体强度指标内

摩擦角为零，粘聚力c=〔1/15~1/10〕qu。当水泥搅拌桩墙体的无侧限抗压强度qu1MPa

时，可不考虑切墙破坏的模式。

锚杆支护体系的整体稳定性

两种不同的假定

一种是指锚杆支护体系连同体系内的土体共同沿着土体的某一深层滑裂面向下滑动，造

成整体失稳，如左图所示；对于这一种失稳破坏，可采取上述土坡整体稳定的验算方法计算，

按验算结果要求锚杆长度必须超过最危险滑动面，平安系数不小于；

另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用超出了土的承载能力，从而在围护构造底部向

其拉结方向形成一条深层滑裂面，造成倾覆破坏，如右图所示。经常使用的验算方法是德国

学者提出的“代替墙法〞。

以单锚支护体系为例，如以下图所示，代替墙法假定深层滑裂面是由直线bc段和cd段

组成，其中b点取在围护墙底部，c点取在锚固段的中点，cd段是由c点向上作垂线与地面

交于d点得到的。利用abcd范围内的力的平衡关系可以求解锚杆的极限抗力，平安系数定

义为锚杆极限抗力的水平分力Th与锚杆设计水平分力的比值，要求不小于。

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显然，代替墙法是适用于锚固段在围护墙底部以上的情况，如下图：图〔a〕中的全部

锚杆都需要验算，图〔b〕中有两道锚杆需要验算，而图〔c〕中所有锚杆都深入围护墙底部

以下，不需要进展此项验算。

土钉墙的稳定性分析

根本原理可分为极限平衡法和有限元法，但实用的大多为极限平衡法。极限平衡法的关

键是如何确定破裂面的形状，有些方法建立在圆弧滑动的假定根底上考虑土钉的抗力，其平

安系数的计算公式和边坡稳定的计算公式类似，只是加上土钉力的作用。

?深圳地区建筑深基坑支护技术标准?给出的验算整体稳定性公式中还考虑了由于土钉的

轴向力在破裂面上增加的摩阻力，与前面的公式相比，在抗滑力矩中增加了这项摩阻力，

考虑到对破裂面的正压力不能全部发挥，故乘以经历系数x。

四个土钉墙工程破裂面的实测数据，并与按对数螺旋线破裂面假定的计算结果进展了比

拟。

针对土钉墙的极限平衡分析提出了考虑土钉拉力的修正条分法，该法同时考虑滑动土条

的径向平衡条件和切向平衡条件，在抗滑力矩中计入土钉的拉力和切力，得到平安系数的表

达式。

抗倾覆、抗滑动稳定性

验算围护构造抗倾覆稳定性的前提是需要确知围护构造的转点位置，在工程设计时为了

简化的目的通常假定围护构造绕其前趾转动，得到相应的计算公式。

这对于土层地质条件比拟好的情况下根本上是合理的、适用的，但对于相反的情况〔如

在软弱土地质条件下〕有可能会得出：围护构造的插入比〔D/H〕越大、计算得到的