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瑞典条分法在深基坑支护稳定性分析中的应用
【摘要】根据瑞典条分法的基本原理和稳定性验算,探讨了建筑深基坑支护
设计的方法、思路。通过工程实例,采用瑞典条分法进行建筑深基坑支护、山体
滑坡支护等是可行、有效的,值得推广应用。
【关键词】瑞典条分法;基坑支护;滑动土体;稳定性验算
【abstract】accordingtoSwedenslicemethodandthebasicprincipleand
stabilitychecking,probesintotheconstructionofthedeepfoundationpitsupporting
designmethod,thethinking.Throughengineeringexamples,thearticleSwedenon
buildingmethodrunsdeepfoundationpitsupporting,landslidesbracingisfeasible
andeffective,popularization.
【keywords】Swedenslicemethod;Foundationpitsupporting;Slidingthe
soil;Stabilitychecking
随着城市建设和改造的迅猛发展,都市建筑通常设计地下室,但是,由于建
筑场地狭窄,常常给地下室开挖造成很大的困难。因此,基坑支护结构的设计与
施工,已成为当前现代建筑深基坑支护的热点和难点,成为影响整个工程造价和
进度的关键。目前用于基坑支护稳定性分析的新技术、新方法很多,其中,瑞典
条分法作为传统而古老的极限平衡分析法,在边坡稳定分析中是一种最常用、最
重要的方法,常被工程设计人员所采用,其主要特点是:概念清晰,容易被工程人员
理解和掌握,同时通过瑞典条分法不仅给出了深基坑边坡土体极限平衡条件下的
受力情况,还直接给出反映边坡稳定安全系数值的计算分析,因此,该方法力学
概念明确,适应范围较广,安全系数计算合理,在建筑工程领域得到广泛应用。
1瑞典条分法的基本原理及计算步骤
1.1瑞典条分法的基本原理
瑞典条分法是瑞典工程师Fellinius首先提出的路基边坡稳定性分析方法,是
圆弧滑动面稳定性分析中一种具有代表性的方法。其基本原理为:假设滑动面为
圆弧,将圆弧滑动面上的土体划分为若干坚向土条,不考虑作用在土条两侧的力,
依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力,并计算相应的下滑力矩和抗滑力
矩(对滑动面圆心取矩),然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。
1.2瑞典条分法的计算步骤
1.2.1按比例绘出土坡剖面(见图1)
1.2.2任选一圆心O,确定滑动面,将滑动面以上土体分成几个等宽或不等
宽土条;
1.2.3每个土条的受力分析(见图2)
假设两组合力静力平衡,即:(Pi,Xi)=(Pi+1,Xi+1)
图1瑞典条分法数值解坐标系及土条力学分析图2土条力学分析图
1.2.4滑动面的总滑动力矩
1.2.5滑动面的总抗滑力矩
式中——砂土的内摩擦角;——土的粘聚力。
1.2.6确定安全系数
瑞典条分法是一种试算法,应选取不同圆心位置和不同半径进行计算,求最
小的安全系数。
2瑞典条分法稳定性验算
2.1抗倾覆稳定性验算
抗倾覆安全系数:
式中Mp—总抗滑力矩;Ma—总滑动力矩。
2.2抗隆起验算
依据Prandtl(普朗德尔)公式(Ks≥1.1~1.2),注:安全系数取自《建筑基坑工
程技术规范》YB9258-97(冶金部):
依据Terzaghi(太沙基)公式(Ks≥1.15~1.25),注:安全系数取自《建筑基坑
工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
2.3隆起量的计算
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中δ——基坑底面向上位移(mm);n——从基坑顶面到基坑底面处的土层
层数;ri——第i层土的重度(kN/m3);
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3);地下水位以下取土的饱和重度
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