无支护开挖设计与施工培训资料(doc 58页)

内容摘要
第五章 无支护开挖设计与施工
无支护开挖(又称自立边坡)是指土质较好、具备自立和放坡条件，不需另设围护结构便可开挖的基坑边坡。边坡是指临空面为倾斜坡面的土体。由于地质作用自然形成的边坡，如山坡、岸坡等称为天然边坡；由人工开挖、填土方形成的边坡，如建筑基坑、渠道、土堤、土坝及路堤等土工建筑物的边坡，通常称为人工边坡。本章主要讨论人工边坡在基坑工程中的应用，边坡的稳定是放坡开挖设计中必须首先考虑的问题。
由于边坡的坡面倾斜，在土体自重或其它外力作用下，近坡面的部分土体有向下滑动的趋势。坡面局部土体下滑称为边坡失稳或叫滑坡破坏。边坡坡度设计过陡，不安全，极易丧失稳定；而边坡过于平缓、又过于保守，会大大增加土方工程量，加大占地面积，很不经济。土坡稳定分析计算是放坡开挖时如何解决好安全与经济这对矛盾的关键内容。
土坡滑裂面的形式多种多样。对于粘性土坡，多产生圆柱形滑裂面；无粘性土坡失稳，多为平面滑动；不均匀的成层土坡，地基中有软弱层，易产生复合滑动面，土坡稳定分析时应针对不同的土质假定滑裂面形状进行。
土坡失稳的根本原因在于土体内剪应力大于抗剪强度。促使剪应力增加的原因很多，如土坡过陡、自重应力过大、水的渗入增加自重、渗透水流的渗透力过大、坡面及坡顶超载过大，打桩、爆破及地震等动荷作用，均会增加剪应力；而造成土的抗剪强度降低的原因为：冻胀、超静水压力增长过快过大、振动液化、浸水土的结构崩解等等。影响土坡稳定性的因素很多，进行稳定分析时，只能抓主要因素，作必要的假定。
土坡稳定分析的理论基础是极限平衡理论，计算方法有许多种。较复杂的精确解法，如散体极限平衡理论的解析法、有限单元法等；较简单的普遍采用的方法是假定滑动面的静力分析法，如平面滑动法、瑞典圆弧法、条分法、摩擦圆法、对数螺线法、毕肖普公式及泰勒图表等，各种方法的详细分析可参阅基础工程手册。

..............................