基坑的尺寸效应及考虑开挖宽度的抗隆起稳定安全系数计算方法

摘要

大量工程实践均表明,相比于宽基坑,狭窄基坑具有更好的稳定性和更小的变形,表现出明显的尺寸效应.所以,相同挖深时窄基坑的围护结构入土深度可以适当减小.但目前设计采用的基坑稳定性分析方法由于没有考虑对侧围护结构对滑裂面的影响,都没有考虑开挖宽度对安全系数的影响,这导致狭窄基坑设计偏于保守.为保证窄基坑滑裂面也能够形成,通过移动滑动圆弧圆心方法,使滑裂圆弧通过围护墙底及基坑底与对侧围护墙的交点,以此滑裂面计算的抗隆起稳定安全系数Ks可以考虑基坑宽度的影响.基于该理念,根据宽窄不同,把基坑分为不同种类,对应不同的Ks计算方法.该方法可以在基坑足够宽时过渡到现有规范计算方法,保证了与既有规范的统一;在狭窄基坑时,Ks→+∞.所采用方法计算Ks较合理,为狭窄基坑减小插入深度提供了理论依据.计算分析表明,在基坑设计时忽视尺寸效应,片面强调插入比是不科学的.由于仍然采用传统的抗隆起稳定安全系数的滑裂面形式,计算方法没有过大变化,计算也较为简单,适合在基坑设计和施工中推广应用.