持续降雨条件下基坑土体的稳定性分析

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持续降雨条件下基坑土体的稳定性分析

作者：邓夏清肖曙曦周军

来源：《科教创新》2013年第02期

摘要：针对基坑土体结构的组成特点，根据质量守恒和能量守恒定律得出了降雨渗流条件下，基坑土体的渗流控制方程式和基坑土体边坡的渗流边界条件。通过算例分析，得出了基坑土体的整体安全系数和坑顶、坑底角偶位置的滑动范围，这位同类基坑工程的稳定性分析和加固提供借鉴。

关键词：基坑工程渗流安全系数滑动范围

基坑工程是土木工程建设中重要组成部分之一，基坑结构的形变特征、稳定性评价与工程加固又是该类工程研究的热点课题之一，目前理论研究落后于工程实际。其中，建筑基坑开挖规模越来越大，涉及工程地质条件及周边环境也越来越复杂，加上基坑施工受临近建筑、地下设施和气候条件的影响又很大，有些事先不明、无法预料的天气气候条件、地质条件和施工因素的变化会使基坑工程产生突发的、使人措手不及的工程事故，其破坏后果是灾难性的[1～3]。

1、多孔介质的渗流

为便于研究，一般认为水在非饱和土中的渗流同水在饱和土中的渗流一样，服从Darcy定律，但与饱和土中的渗流不同的是，非饱和土的渗透系数不是常量，是随着体积含水量或基质吸力的变化，根据质量守恒定理和能量守恒定律，渗流控制方程为[4]：

式中，kij为渗透系数张量，ρw为水的密度，R为汇（源）项，mw为土水特征曲线的斜率。

以上渗流微分方程的定解条件

2、算例分析

2.1计算范围及计算参数

湖南省境内某高层住宅楼基坑工程，东侧为胜利路，西侧及北侧为住宅区。基坑最长边约80m，最大宽约50m，最小宽约40m，深约12m，安全等级为二级，拟采用全长粘结式预应力锚固支护系统，其设计典型剖面见图2。

土体的物理力学参数见表1所示。

2.2计算结果分析