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基坑的這幾種失穩(wěn)形態(tài)

點(diǎn)擊數(shù)：發(fā)布時(shí)間：2020-08-13

基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)算一般包括三方面的內(nèi)容，即穩(wěn)定性驗(yàn)算、支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和基坑變形計(jì)算。

★穩(wěn)定性驗(yàn)算是指分析基坑周圍土體或土體與圍護(hù)體系一起保持穩(wěn)定性的能力。

★支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)是指分析計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力使其滿足構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求。

★變形計(jì)算的目的是為了控制基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響，保證周邊相鄰建筑物、構(gòu)筑物和地下管線等的安全。?

基坑邊坡的坡度太陡，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度太淺，或支撐力不夠，都有可能導(dǎo)致基坑喪失穩(wěn)定性而破壞。基坑的失穩(wěn)破壞可能緩慢發(fā)展，也有可能突然發(fā)生。有的有明顯的觸發(fā)原因，如振動(dòng)、暴雨、超載或其他人為因素，有的卻沒(méi)有明顯的觸發(fā)原因，這主要由于土的強(qiáng)度逐漸降低引起安全度不足造成的。

基坑破壞模式根據(jù)時(shí)間可分為長(zhǎng)期穩(wěn)定和短期穩(wěn)定。根據(jù)基坑的形式又可分為有支護(hù)基坑和無(wú)支護(hù)基坑破壞。其中有支護(hù)基坑圍護(hù)形式又可分為剛性圍護(hù)、無(wú)支撐柔性圍護(hù)和帶支撐柔性圍護(hù)。各種基坑圍護(hù)形式因?yàn)樽饔脵C(jī)理不同，因而具有不同的破壞模式。

基坑可能的破壞模式在一定程度上揭示了基坑的失穩(wěn)形態(tài)和破壞機(jī)理，是基坑穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007)將基坑的失穩(wěn)形態(tài)歸納為兩類：

一、因基坑土體強(qiáng)度不足、地下水滲流作用而造成基坑失穩(wěn)，包括基坑內(nèi)外側(cè)土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)；基坑底土隆起；地層因承壓水作用，管涌、滲漏等等。

二、因支護(hù)結(jié)構(gòu)(包括樁、墻、支撐系統(tǒng)等)的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不足引起支護(hù)系統(tǒng)破壞而造成基坑倒塌、破壞。?

1、根據(jù)圍護(hù)形式不同，基坑的第一類失穩(wěn)形態(tài)主要表現(xiàn)為如下一些模式。

（1）放坡開(kāi)挖基坑

由于設(shè)計(jì)不合理坡度太陡，或雨水、管道滲漏等原因造成邊坡滲水導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度降低，引起基坑邊土體整體滑坡。

（2）剛性擋土墻基坑

剛性擋土墻是水泥土攪拌樁、旋噴樁等加固土組成的寬度較大的一種重力式基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其破壞形式有如下幾種：

a. 由于墻體的入土深度不足，或由于墻底存在軟弱土層，土體抗剪強(qiáng)度不夠等原因，導(dǎo)致墻體隨附近土體整體滑移破壞。

b. 由于基坑外擠土施工如坑外施工擠土樁或者坑外超載作用如基坑邊堆載、重型施工機(jī)械行走等引起墻后土體壓力增加，導(dǎo)致墻體向坑內(nèi)傾覆。

c. 當(dāng)坑內(nèi)土體強(qiáng)度較低或坑外超載時(shí)，導(dǎo)致墻底變形過(guò)大或整體剛性移動(dòng)。

（3）內(nèi)支撐基坑

內(nèi)支撐基坑是指通過(guò)在坑內(nèi)架設(shè)混凝土支撐或者鋼支撐來(lái)減小柔性圍護(hù)墻變形的圍護(hù)形式，其主要破壞形式如下：

a. 因?yàn)榭拥淄馏w壓縮模量低，坑外超載等原因，致使圍護(hù)墻踢腳產(chǎn)生很大的變形。

b. 在含水地層（特別是有砂層、粉砂層或者其他透水性較好的地層），由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水設(shè)施失效，致使大量的水夾帶砂粒涌入基坑，嚴(yán)重的水土流失會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和地面塌陷的嚴(yán)重事故，還可能先在墻后形成空穴而后突然發(fā)生地面塌陷。

c. 由于基坑底部土體的抗剪強(qiáng)度較低，致使坑底土體隨圍護(hù)墻踢腳向坑內(nèi)移動(dòng)，產(chǎn)生隆起破壞。

d. 在承壓含水層上覆隔水層中開(kāi)挖基坑時(shí)，由于設(shè)計(jì)不合理或者坑底超挖，承壓含水層的水頭壓力沖破基坑底部土層，發(fā)生坑底突涌破壞。

e. 在砂層或者粉砂地層中開(kāi)挖基坑時(shí)，降水設(shè)計(jì)不合理或者降水井點(diǎn)失效后，導(dǎo)致水位上升，會(huì)產(chǎn)生管涌，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致基坑失穩(wěn)。

f. 在超大基坑，特別是長(zhǎng)條形基坑（如地鐵站、明挖法施工隧道等）內(nèi)分區(qū)放坡挖土，由于放坡較陡、降雨或其他原因?qū)е禄?，沖毀基坑內(nèi)先期施工的支撐及立柱，導(dǎo)致基坑破壞。

（4）拉錨基坑

a. 由于圍護(hù)墻插入深度不夠，或基坑底部超挖，導(dǎo)致基坑踢腳破壞，如圖5.4 (a)；

b. 由于設(shè)計(jì)錨桿太短，錨桿和圍護(hù)墻均在滑裂面以內(nèi)，與土體一起呈整體滑移，致使基坑整體滑移破壞，如圖5.4 (b)。

2、基坑第二類失穩(wěn)形態(tài)根據(jù)破壞類型主要表現(xiàn)為以下幾種。

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