的距离hp(m) 地下水渗透稳定性验算 承压水含水层顶面的压力水头高度hw(m) 坑底突涌稳定性 4 υ(mm) 承压水含水层顶面至坑底的土层厚度D(m) 2、土层、水压参数 序土土厚黏聚度擦角号 名称 度h(m) 力c(kpa) γ(kN/m3) φ(°) 1 2 3 粘性土 水 粘性土 3 18 11 18 20 12 20 25 8 25 土重内摩饱和土重度水γsat(kN/土合算 m3) 20 12 20 是 是 是 3、荷载参数 类型 满布荷载 条形局部荷载 距支护边垂直基坑平行基坑荷载作用深缘的水平距离边的分布宽度边的分布长度q(kpa) 度d(m) a(m) b(m) l(m) 3 / 4 / 4 / / / 0 4、计算系数 结构重要性系数γ0 圆弧滑动稳定安全系数Ks 抗倾覆安全系数Kov 经验系数ηb 墙体材料的抗剪断系数μ 主动土压力计算
1）主动土压力系数
Ka1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-25/2)=； Ka2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-25/2)=； Ka3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-8/2)=；
抗隆起安全系数Kb 突涌稳定安全系数Kh 1 综合分项系数γF 抗滑移安全系数Ksl Ka4=tan2(45°- φ4/2）= tan2(45-8/2)=； Ka5=tan2(45°- φ5/2）= tan2(45-25/2)=； 2）土压力、水产生的水平荷载 第1层土：
H1'=[∑γ0h0+∑q1]/γ1=[0+3]/18=
Pak1上 =γ1H1'=18×××20× Pak1下 =γ1(h1+H1')=18×+××20× 第2层土：
H2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsat2=[+3]/20=
Pak2上 =[γsat2H2'-γw(∑h1-ha)]+γw(∑h1-ha)=[20×× Pak2下
=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h2-ha)]+γw(∑h1-ha)=[20×+-10×]××20× 第3层土：3-4m
H3'=[∑γ2h2+∑q1]/γsat3=[+3]/12=
Pak3上 =[γsat3H3'-γw(∑h2-ha)]+γw(∑h2-ha)=[12××]××12× Pak3
下 =[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-ha)]+γw(∑h2-ha)=[12×+1)-10×]××12× 第4层土：
H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsat4=[+3+]/12=
Pak4上 =[γsat4H4'-γw(∑h3-ha)]+γw(∑h3-ha)=[12××]××12× Pak4
下 =[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h4-ha)]+γw(∑h3-ha)=[12×+-10× 第5层土：
H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsat5=[+3+]/20=
Pak5上 =[γsat5H5'-γw(∑h4-ha)]+γw(∑h4-ha)=[20×× Pak5下 =[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h5-ha)]+γw(∑h4-ha)=[20×+-10×]××20× 3）水平荷载
临界深度：Z0=Pak2下h2/(Pak2上+ Pak2下)=×+=； 第1层土 Eak1=0kN； 第2层土
Eak2=下Z0×1=×××1=； aa2=Z0/3+∑h3=3+3=； 第3层土
Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)×1/2=1×+×1/2=；
aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+∑h4=1×(2×+/(3×+3×+2=； 第4层土
Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)×1/2=×+×1/2=；
aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+∑h5=×(2×+/(3×+3×+=； 第5层土
Eak5=h5(Pa5上+Pa5下)×1/2=×+×1/2=；
aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)=×(2×+/(3×+3×=； 土压力合力：
Eak=ΣEaki=0++++=； 合力作用点：
aa= Σ(aaiEaki)/Eak=(0×0+×+×+×+×/=； 被动土压力计算
1）被动土压力系数
Kp1=tan2(45°+ φ1/2）= tan2(45+8/2)=；
Kp2=tan2(45°+ φ2/2）= tan2(45+8/2)=； Kp3=tan2(45°+ φ3/2）= tan2(45+25/2)=； 2）土压力、水产生的水平荷载 第1层土：
H1'=[∑γ0h0]/γ1=[0]/11=0m
Ppk1上 =γ1H1'Kp1+=11×0×+2×12× Ppk1下 =γ1(hi+H1')Kp1+=11×+0)×+2×12× 第2层土： H2'=[∑γ1h1]/γsat2=[]/12=
Ppk2上 =[γsat2H2'-γw(∑h1-hp)]Kp2++γw(∑h1-hp)=[12×× Ppk2下 =[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h2-hp)]Kp2++γw(∑h1-hp)=[12×+-10× 第3层土：
H3'=[∑γ2h2]/γsat3=[]/20=
Ppk3上 =[γsat3H3'-γw(∑h2-hp)]Kp3++γw(∑h2-hp)=[20×× Ppk3下
=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-hp)]Kp3++γw(∑h2-hp)=[20×+-10×]×+2×20× 3）水平荷载
第1层土
Epk1=1×h1(Pp1上+Pp1下)/2=1××+/2=；
ap1=h1(2Pp1上+Pp1下)/(3Pp1上+3Pp1下)+∑h2=×(2×+/(3×+3×+=； 第2层土
Epk2=1×h2(Pp2上+Pp2下)/2=1××+/2=；
ap2=h2(2Pp2上+Pp2下)/(3Pp2上+3Pp2下)+∑h3=×(2×+/(3×+3×+=； 第3层土
Epk3=1×h3(Pp3上+Pp3下)/2=1××+/2=；
ap3=h3(2Pp3上+Pp3下)/(3Pp3上+3Pp3下)=×(2×+/(3×+3×=； 土压力合力： Epk=ΣEpki=++=； 合力作用点：
ap= Σ(apiEpki)/Epk=×+×+×/=； 3、基坑内侧土反力计算 1）主动土压力系数
Kp1=tan2(45°+ φ1/2）= tan2(45+8/2)=； Kp2=tan2(45°+ φ2/2）= tan2(45+8/2)=； Kp3=tan2(45°+ φ3/2）= tan2(45+25/2)=； 2）土压力、水产生的水平荷载 第1层土：
H1'=[∑γ0h0]/γ1=[0]/11=0m Psk1上 2
=φ1-φ1+c1)∑h0(1-∑h0/ld)υ/υb+γ1H1'Ka1=×82-8+12)×0×(1-0/3)×+11×0×=0kN/m2
Psk1下
=φ12-φ1+c1)∑h1(1-∑h1/ld)υ/υb+γ1(h1+H1')Ka1=×82-8+12)××3)×+11×(0+×=m2
第2层土： H2'=[∑γ1h1]/γsat2=[]/12= Psk2上 2
=φ2-φ2+c2)∑h1(1-∑h1/ld)υ/υb+[γsat2H2'-γw(∑h1-hp)]Kp2+γw(∑h1-hp)=×82
-8+12)××3)×12/12+[12×× Psk2下
=φ22-φ2+c2)∑h2(1-∑h2/ld)υ/υb+[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h2-hp)]Kp2+γw(∑h2-hp)=×82-8+12)××3)×12/12+[12×+-10× 第3层土：
H3'=[∑γ2h2]/γsat3=[]/20= Psk3上
=φ32-φ3+c3)∑h2(1-∑h2/ld)υ/υb+[γsat3H3'-γw(∑h2-hp)]Kp3+γw(∑h2-hp)=×252-25+20)××3)×12/12+[20×× Psk3下
=φ32-φ3+c3)∑h3(1-∑h3/ld)υ/υb+[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-hp)]Kp3+γw(∑h3-hp)=×252-25+20)×3×(1-3/3)×12/12+[20×+-10×]×+10×=m2
3）水平荷载 第1层土
Psk1=b0h1(Ps1上+Ps1下)/2=1××(0+/2=；
as1=h1(2Ps1上+Ps1下)/(3Ps1上+3Ps1下)+∑h2=×(2×0+/(3×0+3×+=； 第2层土
Psk2=b0h2(Ps2上+Ps2下)/2=1××+/2=；
as2=h2(2Ps2上+Ps2下)/(3Ps2上+3Ps2下)+∑h3=×(2×+/(3×+3×+=； 第3层土
Psk3=b0h3(Ps3上+Ps3下)/2=1××+/2=；
as3=h3(2Ps3上+Ps3下)/(3Ps3上+3Ps3下)=×(2×+/(3×+3×=； 土压力合力： Ppk=ΣPpki=++=； 合力作用点：
as= Σ(asiPski)/Ppk=×+×+×/=； 稳定性验算
1、滑移稳定性验算
围堰的滑移稳定性应按下式验算：
(Epk+(G-μmB)tanφ+cB)/Eak=+×2)×tan(25°)+20×2)/=≥Ksl= 满足要求！ 2、倾覆稳定性验算
围堰的倾覆稳定性应按下式验算：
(Epkap+(G-μmB)aG)/(Eakaa)=×+×2)×1)/×=≥Kov= 满足要求！
3、整体滑动稳定性验算
Ksi =∑{cjlj+[(qjbj+ΔGj)cosθj-μjlj]tanφj}/∑(qjbj+ΔGj)sinθ cj、φj ──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)； bj──第j土条的宽度(m)；
θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；
lj──第j土条的滑弧段长度(m)，取lj＝bj/cosθj； qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ； ΔGj──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算；
uj──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa)，采用落底式截水帷幕时，对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取uj＝γwhwaj，在基坑内侧，可取uj＝γwhwpj；滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取uj＝0；
γw──地下水重度(kN/m3)；
hwaj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)； hwpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)； min{ Ks1 ，Ks2 ，……，Ksi，……}=≥Ks= 满足要求！ 4、抗隆起稳定性验算
1）水泥土墙底面处的抗隆起验算 抗隆起稳定性按下式计算： γm1=Σγi hi /(h+ld)=(3+3)=m γm2=Σγi hi /ld=3=m
Nq=tan2(45°+φ/2)eπtanφ=tan2(45°+25/2)eπtan25= Nc=(Nq-1)/tanφ=/tan(25)=
(γm2ldNq+cNc)/(γm1(h+ld)+q0)=×3×+20×/×(3+3)+=≥Kb= 满足要求！ 5、渗透稳定性验算
承压水作用下的坑底突涌稳定性验算：
D γ /(hwγw) =∑hiγi /(hwγw)=×11+×18)/(4×10)= D γ /(hwγw) =≥Kh= 满足要求！ 正截面承载力验算
取单位长度围堰进行计算 1、截面弯矩计算
计算简图(kN)
弯矩图(kN·m)
Mk= M=γ0γFMk=1××= 剪力图(kN) Vk=
2、正截面应力计算 1）拉应力
6M/B2-γcsz=6×22-20×=mm2≤=mm2 满足要求！ 2）压应力
6M/B2+γ0γFγcsz=6×22+1××20×=mm2≤fcs=11N/mm2 满足要求！ 3）剪应力
(Eaki-μGi-Epki)/B= 满足要求！ 结论
综上所述：本工程计划施工时间段为非汛期施工，同时考虑到一旦工期延误，汛期内仍有结构施工，我部根据历年汛期最高水位线和风浪等气象因素，保证2017年安全度汛，临时围堰可抵御金山区规划除涝最高米的水位。 附图一：
围堰位置分布示意图
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