基于入土深度及支撑位置的排桩基坑稳定性分析

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基坑的设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工作要求、地下水动态、施工步骤和方法等众多复杂问题,是一门理论上尚待发展完善的综合技术学科。基坑稳定性分析是基坑工程中的主要研究内容之一,同时也是基坑设计及施工中不可或缺的一项内容,对基坑工程的经济安全起到至关重要的作用。本文从入土深度及支撑设置的角度对排桩基坑稳定性展开分析,对现有的稳定性分析理论及实用稳定性安全系数算法进行完善和补充,深入探讨入土深度及支撑设置与基坑稳定性间的相互关系,具体的研究内容如下:  (1)以排桩基坑支护结构强度设计中入土深度的求解方法为切入点,对排桩基坑整体稳定性分析的必要性进行研究讨论,进一步结合基坑工程事故分析,给出基坑整体稳定性破坏的条件。  (2)对传统基坑抗隆起圆弧滑动法验算公式存在的问题进行详细分析,并对现有的圆弧滑动法验算公式进行必要的补充完善。在此基础上,结合典型算例,对比分析不同入土深度,开挖深度及土层的参数对常用基坑抗隆起验算公式,即地基承载力法及两种圆弧滑动法计算结果的影响,探讨三种验算方法的准确性及适用范围。  (3)根据给出的悬臂及带支撑排桩抗倾覆稳定性验算公式,结合算例,研究分析入土深度、土层参数对抗倾覆稳定性系数的影响,并通过算例分析有无设置支撑及不同支撑位置对抗倾覆稳定性验算公式计算结果的影响,探讨支撑设计与基坑抗倾覆稳定性的相互关系。  (4)对基坑工程的失稳破坏模式进行归纳及介绍,分析研究现有基坑安全系数的局限性,指出排桩基坑抗冲剪稳定性分析的必要性,随之提出排桩基坑抗冲剪稳定安全系数,推导给出其安全系数计算公式。结合典型算例,并与基坑其他安全系数对比,研究分析入土深度、支撑位置对抗冲剪稳定性的影响,接着进一步对排桩基坑冲剪及倾覆稳定的破坏机制进行探讨,通过两者的对比分析进一步深化对基坑稳定性分析的认识。
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