第32卷 增刊2 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 Supp.2 2010年8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2010
某高层建筑地基的边坡稳定分析
张 坚,刘桂然
(上海建筑设计研究院有限公司,上海 200041)
摘 要:以某建造于高边坡上的高层建筑为背景,重点分析了自然边坡的整体稳定性以及地下室、桩和地下水等多种因素对边坡整体稳定性的影响,并计算得到了各种情况下边坡的安全系数和最危险滑动面。分析发现,地下室的外墙抗剪和桩的抗滑对边坡稳定具有一定的提高作用,而地下水的浮力和对土性指标降低共同作用使得边坡稳定性有所降低性。考虑上述各因素的影响,结合本工程给出了评估该类高边坡地基稳定性的方法以及增强其稳定性的设计措施。 关键词:边坡建筑;稳定分析;安全系数
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2010)S2–0607–04
作者简介:张 坚(1971– ) ,男,上海人,高级工程师,一级注册结构工程师,主要从事结构工程方面的设计与研究工作。E-mail: zhangjian@siadr.com.cn。
Slope stability analysis of ground soils of highrise building
ZHANG Jian, LIU Gui-ran
(Shanghai Institute of Architecture Design Research, Shanghai 200041, China)
Abstract : Based on the building constructed on a high slope, some factors which influence the slope stability are analyzed, such as basement, piles and underwater. Then, safety factors and most dangerous slide surfaces of each condition are obtained. It is found that the slope stability is strengthened by the outside wall of basement and piles, while the slope stability is reduced by the underwater. Considering such factors and the current project, the method of evaluating high slope stability is proposed, and design measures are also proposed to strengthen the slope stability. Key words: slope building; stability analysis; safety factor
0 引 言
工程位于乌克兰首都基辅市,建筑由7栋21~32层高层及2栋5层多层单体组成(图1),总高80~110 m 。建筑±0.000以下约30 m,依照地形为半开敞地下6层及全埋入地下2层(图2)。
图2 剖面图 Fig. 2 Section
拟建场地属丘陵地貌,工程正位于坡地上,坡地
东高西低,高差约30 m,坡度45°。单体布置垂直于坡地等高线布置,以抵抗土体水平推力。基础均采用钻孔灌注桩,承担竖向荷载,并结合围护排桩共同抵抗土体水平推力。
图1 总平面图
Fig. 1 General layout
1 自然边坡安全系数
作用力、土抗剪强度、静水力及渗流作用等是影
───────
收稿日期:2010–04–20
608 岩 土 工 程 学 报 2010年
表1 III-III断面处土层参数 Table 1 Soil parameters of III-III section
编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
土层编号 ИГЭ-2 ИГЭ-3 ИГЭ-5 ИГЭ-9 ИГЭ-12 ИГЭ-11 ИГЭ-14 ИГЭ-16 ИГЭ-18 ИГЭ-22
土层描述
粒度较小的砂子,黄色—淡灰色,有很薄的亚砂土夹层,中等密度,水饱和度较低,厚度可达2.8 m。
粉状的砂质黏土,浅褐色—黄色,较硬和半硬,厚度可达4.8 m。
粒度很小的砂子,浅灰色—黄色,个别区域夹杂有山岩砾石,密度很大,水饱和度低,厚度可达9.9 m。
较重的黏土,粉状, 颜色斑驳,浅黄色—灰色,有砂质黏土夹层,夹杂有含量达10%的碳酸盐,较硬,中部胀起,层厚度在1.5~7.2 m范围内变化。较轻的砂质黏土,颜色为淡灰色,含有较多砂成分,时而可见黏聚力较弱的砂岩夹层,层厚达2.5 m。
粉状的亚砂土,浅黄色—灰色,较硬,层厚达4.3 m。
颗粒较细的砂子,颜色为淡灰色,泛白,粒度较为均匀,水饱和度较低,层厚1.0~24.0 m范围内。
较轻的砂质黏土,含有较多的砂成分,个别部分呈粉状,其黏度分为硬塑状态、可塑状态和局部可塑型3种,层厚可达到2.4 m。
中等粒度的砂子,颜色为淡灰—黄色,并带有浅绿色色调,水饱和,粒度不均匀,层厚达到3.6 m。
粉状的、含砂较多的亚砂土,淡黄色—灰色,具有可造型性黏度, 个别部位硬度较大,层厚达7.3 m。
重度 /(kN·m-3) 摩擦角/(°) 黏聚力/kPa
17.3 17 25 20.6 6 17 16.7 29 0 19.3 7 14 20.2 13 3 17 21 41 16 31 0 19 9 11 18.9 33 1 19 20 27
响边坡稳定的主要因素,目前国际上评判边坡稳定的方法主要有:瑞典圆弧法、Bishop 法和Janbu 法等。 首先对自然边坡的安全系数进行分析,分析取层数最多、荷载最大的型高层处III-III 断面边坡,土层参数如表1所示。
从勘察报告内容分析,III-III 断面属土质边坡,房屋建造处与坡脚处的高差约25 m,为高边坡。计算划分为10个土层,从坡脚顺着边坡下降方向计算宽度取40 m,逆着边坡下降方向计算宽度取160 m,计算深度从坡脚处向下取16 m。计算简图如图3所示。
计算得到的安全系数如表2所示,最危险滑动面如图4所示,滑动面的最大深度为8 m,且该滑动面通过坡脚处。
表2 安全系数 Table 2 Safety factors
计算方法 安全系数
初步分析表明,高层建筑建造处的自然边坡稳定安全系数不足,需对边坡进行整治。
2 地下室对整体稳定影响分析
工程实际建造时结合地形,设置了半开敞的地下室,以下分析地下室对边坡稳定的作用。分析假定地下室外墙刚度足够大,不会在地下室落差段发生滑动破坏,只对坡体的整体稳定进行分析。分析采用瑞典条分法,不考虑旧滑坡面和地下水的影响。
分析取A+B型单体所在的II-II 断面,土层参数如表3所示。考虑地面超载40 kN/m,根据地下室层数及建筑类型的不同,加载面荷载分别为655,600和475 k N/m。地下室外墙的抗剪能力通过施加水平向外力来模拟,假定提供的水平抗力为480 kN。
计算模型图如图5所示,得到的安全系数如表4所示。分析表明(见图6,7),地下室的存在可以提高土坡的整体稳定性,但由于高层荷载较大,如直接将荷载作用于土层表面上,则边坡的整体稳定仍然不能满足要求。
2
2
Ordinary Bishop Janbu
0.981 1.046
0.991
图3 III-III断面计算模型
Fig. 3 Calculation model for III-III section
图5 II-II断面计算模型
图4 最危险滑动面
Fig. 4 The most dangerous slide surface
Fig. 5 Computer model for II-II section
增刊2 张 坚,等. 某高层建筑地基的边坡稳定分析 609
表3 II-II断面处土层参数 Table 3 Soil parameters of II-II section
编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
土层编号 ИГЭ-1 ИГЭ-5 ИГЭ-3 ИГЭ-9 ИГЭ-10 ИГЭ-11 ИГЭ-14 ИГЭ-16 ИГЭ-18
土层描述
饱和土壤,浅褐色—黄色,较硬,厚度可达1.0 m。
粒度很小的砂子,浅灰色—黄色,个别区域夹杂有山岩砾石,密度很大,水饱和度低,厚度达9.9 m。
粉状的砂质黏土,浅褐色—黄色,较硬和半硬,厚度可达4.8 m。
较重黏土,粉状,颜色斑驳,浅黄色—灰色,有砂质黏土夹层,并夹杂含量达10%的碳酸盐,中部胀起,层厚1.5~7.2 m。
较轻的黏土,含砂量较多,浅黄色—灰色,浅灰色中夹杂有深红色,含有砂质黏土夹层,较硬,中部胀起,层厚度达2.0 m。 粉状亚砂土,浅黄色—灰色,较硬,层厚达4.3 m。
颗粒较细的砂子,颜色为淡灰色,泛白,粒度较均匀,水饱和度较低,层厚1.0~24.0 m范围内。
较轻的砂质黏土,含有较多的砂成分,个别部分呈粉状,其黏度分为硬塑状态、可塑状态和局部可塑型3种,层厚达2.4 m。
中等粒度的砂子,颜色为淡灰—黄色,并带有浅绿色色调,水饱和,粒度不均匀,层厚达3.6 m。
粉状的、含砂较多的亚砂土,淡黄色灰色,具有可造型性黏度, 个别部位硬度较大,层厚达7.3 m。
较重的亚砂土,粉状的,个别部分含砂较多,淡绿色—灰色,有亚砂土和黏土夹层,含云母,硬塑状态,层厚度达到6.0 m。
重度 摩擦角黏聚力
-3
/kPa /(kN·m) /(°)
18.5 15 30 16.7 29 0 20.6 6 17 19.3 7 14 19 6 12 17 21 41 16 31 0 19 9 11 18.9 33 1 19 20 27 18.6 17 35
10 ИГЭ-22 11 ИГЭ-25
表4 考虑地下室作用的边坡稳定安全系数
Table 4 Safety factors with basement
沿坡向间距4 m,垂直坡向间距2 m,桩长为20 m,单桩水平承载力设计值为361 kN。计算模型如图8所
不考虑桩基向下传递竖向荷载得到的安全系数为
计算方法 Ordinary Bishop Janbu 示。 考虑外墙抗剪 0.956 1.119 1.002
不考虑外墙抗剪 0.906 1.081
0.934 1.059(表5),较考虑地下室外墙抗剪作用的结果提高
11%。考虑桩基分担70%楼面荷载,沿桩长均匀传递 向下传递后安全系数提高至1.324,可满足设计要求。
表5 考虑地下室和桩作用的边坡稳定安全系数 Table 5 Safety factors with basement and piles
计算方法 Ordinary Bishop Janbu
图6 最危险滑动面(考虑外墙抗剪)
Fig. 6 The most dangerous slide surface with outside wall
安全系数 1.059 1.284
1.083
图7 最危险滑动面(不考虑外墙抗剪)
Fig. 7 The most dangerous slide surface without outside wall
图8 计算模型图(抗滑桩)
Fig. 8 Calculation model with piles
3 桩的抗滑作用对整体稳定影响分析
上述分析表明,工程边坡的整体稳定安全性不足,需进行整治。常用的支护手段有:重力式挡土墙、锚杆(索)挡墙、抗滑桩等。工程拟结合高层建筑的基础采用抗滑桩方案,下面分析抗滑桩对边坡整体稳定的作用。仍取II-II 断面,抗滑桩采用矩形网格布置,
图9 最危险滑动面(安全系数为1.059)
Fig. 9 The most dangerous slide surface (safety factor 1.059)
610 岩 土 工 程 学 报 2010年
4 地下水对整体稳定影响分析
勘察地段野外施工作业时发现两个含水层。第一层地下水具有局部分布特征,深度5 m,绝对标高162 m ,局部分布于具有薄亚砂土夹层的下第四纪黏土中,设计采用沟渠疏导,不考虑此层地下水对边坡整体稳定性的影响。第二层地下水分布于整个区域,深度范围为3.5~12.9 m,标高范围为125.7~129.2 m。考虑土层14,土层5,土层5a 中这部分地下水的影响后,边坡的整体稳定安全系数由1.056下降为1.030(未考虑
桩基向下传递竖向荷载),最危险滑动面如图10所示。
图10 最危险滑动面(安全系数为1.030)
Fig. 10 The most dangerous slide surface (safety factor 1.030)
这是因为一方面浮力作用减轻了土体的竖向受荷,有利于边坡的稳定;另一方面地下水的存在使得土性指标降低,不利于边坡的稳定,两者相抵使得边坡的稳定性略有降低。
5 结 论
(1)工程最高层建造位置III-III 断面处边坡,自然状态下不满足整体稳定安全要求,且滑动面的出口位于坡角,在此处采取加强措施,可增加边坡的整体安全系数;
(2)考虑地下室外墙的抗剪作用,
II-II 断面处边
坡的安全系数可由0.906提高到0.956,提高5.5%;
(3)考虑桩基的抗滑作用,II-II 断面的安全系数由0.906提高到1.059,提高16.9%;当考虑桩基向下传递竖向荷载时,II-II 断面的安全系数提高至1.324,满足要求;
(4)考虑土层14、土层5和土层5a 中含地下水,II-II 断面安全系数从1.059下降至1.03,下降2.7%;
(5)地下室埋深有利于增加地下室下方深层土体的稳定性,采用长桩将竖向荷载传递至土层深处也将大大提高边坡的整体稳定性。设计中在组织好地面排水同时,采用合理地下室埋深以及结合上部建筑基础的整体抗滑移排桩解决了工程的边坡整治问题。 参考文献:
[1] 建筑地基基础设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002. (Code for design of building foundation[S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2002. (in Chinese)) [2] 建筑边坡工程技术规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社,
2002. (Technical code for building slope engineering[S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2002. (in Chinese))
[3] 华南理工大学. 地基及基础[M]. 第三版. 北京: 中国建筑
工业出版社, 1998. (South China University of Technology.
Foundation soils and foundation[M]. 3rd ed. Beijing: China Architecture and Building Press, 1998. (in Chinese)) [4] 刘兴远. 边坡工程[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2007.
(LIU Xing-yuan. Slope engineering[M]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2007. (in Chinese))
第32卷 增刊2 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 Supp.2 2010年8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2010
某高层建筑地基的边坡稳定分析
张 坚,刘桂然
(上海建筑设计研究院有限公司,上海 200041)
摘 要:以某建造于高边坡上的高层建筑为背景,重点分析了自然边坡的整体稳定性以及地下室、桩和地下水等多种因素对边坡整体稳定性的影响,并计算得到了各种情况下边坡的安全系数和最危险滑动面。分析发现,地下室的外墙抗剪和桩的抗滑对边坡稳定具有一定的提高作用,而地下水的浮力和对土性指标降低共同作用使得边坡稳定性有所降低性。考虑上述各因素的影响,结合本工程给出了评估该类高边坡地基稳定性的方法以及增强其稳定性的设计措施。 关键词:边坡建筑;稳定分析;安全系数
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2010)S2–0607–04
作者简介:张 坚(1971– ) ,男,上海人,高级工程师,一级注册结构工程师,主要从事结构工程方面的设计与研究工作。E-mail: zhangjian@siadr.com.cn。
Slope stability analysis of ground soils of highrise building
ZHANG Jian, LIU Gui-ran
(Shanghai Institute of Architecture Design Research, Shanghai 200041, China)
Abstract : Based on the building constructed on a high slope, some factors which influence the slope stability are analyzed, such as basement, piles and underwater. Then, safety factors and most dangerous slide surfaces of each condition are obtained. It is found that the slope stability is strengthened by the outside wall of basement and piles, while the slope stability is reduced by the underwater. Considering such factors and the current project, the method of evaluating high slope stability is proposed, and design measures are also proposed to strengthen the slope stability. Key words: slope building; stability analysis; safety factor
0 引 言
工程位于乌克兰首都基辅市,建筑由7栋21~32层高层及2栋5层多层单体组成(图1),总高80~110 m 。建筑±0.000以下约30 m,依照地形为半开敞地下6层及全埋入地下2层(图2)。
图2 剖面图 Fig. 2 Section
拟建场地属丘陵地貌,工程正位于坡地上,坡地
东高西低,高差约30 m,坡度45°。单体布置垂直于坡地等高线布置,以抵抗土体水平推力。基础均采用钻孔灌注桩,承担竖向荷载,并结合围护排桩共同抵抗土体水平推力。
图1 总平面图
Fig. 1 General layout
1 自然边坡安全系数
作用力、土抗剪强度、静水力及渗流作用等是影
───────
收稿日期:2010–04–20
608 岩 土 工 程 学 报 2010年
表1 III-III断面处土层参数 Table 1 Soil parameters of III-III section
编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
土层编号 ИГЭ-2 ИГЭ-3 ИГЭ-5 ИГЭ-9 ИГЭ-12 ИГЭ-11 ИГЭ-14 ИГЭ-16 ИГЭ-18 ИГЭ-22
土层描述
粒度较小的砂子,黄色—淡灰色,有很薄的亚砂土夹层,中等密度,水饱和度较低,厚度可达2.8 m。
粉状的砂质黏土,浅褐色—黄色,较硬和半硬,厚度可达4.8 m。
粒度很小的砂子,浅灰色—黄色,个别区域夹杂有山岩砾石,密度很大,水饱和度低,厚度可达9.9 m。
较重的黏土,粉状, 颜色斑驳,浅黄色—灰色,有砂质黏土夹层,夹杂有含量达10%的碳酸盐,较硬,中部胀起,层厚度在1.5~7.2 m范围内变化。较轻的砂质黏土,颜色为淡灰色,含有较多砂成分,时而可见黏聚力较弱的砂岩夹层,层厚达2.5 m。
粉状的亚砂土,浅黄色—灰色,较硬,层厚达4.3 m。
颗粒较细的砂子,颜色为淡灰色,泛白,粒度较为均匀,水饱和度较低,层厚1.0~24.0 m范围内。
较轻的砂质黏土,含有较多的砂成分,个别部分呈粉状,其黏度分为硬塑状态、可塑状态和局部可塑型3种,层厚可达到2.4 m。
中等粒度的砂子,颜色为淡灰—黄色,并带有浅绿色色调,水饱和,粒度不均匀,层厚达到3.6 m。
粉状的、含砂较多的亚砂土,淡黄色—灰色,具有可造型性黏度, 个别部位硬度较大,层厚达7.3 m。
重度 /(kN·m-3) 摩擦角/(°) 黏聚力/kPa
17.3 17 25 20.6 6 17 16.7 29 0 19.3 7 14 20.2 13 3 17 21 41 16 31 0 19 9 11 18.9 33 1 19 20 27
响边坡稳定的主要因素,目前国际上评判边坡稳定的方法主要有:瑞典圆弧法、Bishop 法和Janbu 法等。 首先对自然边坡的安全系数进行分析,分析取层数最多、荷载最大的型高层处III-III 断面边坡,土层参数如表1所示。
从勘察报告内容分析,III-III 断面属土质边坡,房屋建造处与坡脚处的高差约25 m,为高边坡。计算划分为10个土层,从坡脚顺着边坡下降方向计算宽度取40 m,逆着边坡下降方向计算宽度取160 m,计算深度从坡脚处向下取16 m。计算简图如图3所示。
计算得到的安全系数如表2所示,最危险滑动面如图4所示,滑动面的最大深度为8 m,且该滑动面通过坡脚处。
表2 安全系数 Table 2 Safety factors
计算方法 安全系数
初步分析表明,高层建筑建造处的自然边坡稳定安全系数不足,需对边坡进行整治。
2 地下室对整体稳定影响分析
工程实际建造时结合地形,设置了半开敞的地下室,以下分析地下室对边坡稳定的作用。分析假定地下室外墙刚度足够大,不会在地下室落差段发生滑动破坏,只对坡体的整体稳定进行分析。分析采用瑞典条分法,不考虑旧滑坡面和地下水的影响。
分析取A+B型单体所在的II-II 断面,土层参数如表3所示。考虑地面超载40 kN/m,根据地下室层数及建筑类型的不同,加载面荷载分别为655,600和475 k N/m。地下室外墙的抗剪能力通过施加水平向外力来模拟,假定提供的水平抗力为480 kN。
计算模型图如图5所示,得到的安全系数如表4所示。分析表明(见图6,7),地下室的存在可以提高土坡的整体稳定性,但由于高层荷载较大,如直接将荷载作用于土层表面上,则边坡的整体稳定仍然不能满足要求。
2
2
Ordinary Bishop Janbu
0.981 1.046
0.991
图3 III-III断面计算模型
Fig. 3 Calculation model for III-III section
图5 II-II断面计算模型
图4 最危险滑动面
Fig. 4 The most dangerous slide surface
Fig. 5 Computer model for II-II section
增刊2 张 坚,等. 某高层建筑地基的边坡稳定分析 609
表3 II-II断面处土层参数 Table 3 Soil parameters of II-II section
编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
土层编号 ИГЭ-1 ИГЭ-5 ИГЭ-3 ИГЭ-9 ИГЭ-10 ИГЭ-11 ИГЭ-14 ИГЭ-16 ИГЭ-18
土层描述
饱和土壤,浅褐色—黄色,较硬,厚度可达1.0 m。
粒度很小的砂子,浅灰色—黄色,个别区域夹杂有山岩砾石,密度很大,水饱和度低,厚度达9.9 m。
粉状的砂质黏土,浅褐色—黄色,较硬和半硬,厚度可达4.8 m。
较重黏土,粉状,颜色斑驳,浅黄色—灰色,有砂质黏土夹层,并夹杂含量达10%的碳酸盐,中部胀起,层厚1.5~7.2 m。
较轻的黏土,含砂量较多,浅黄色—灰色,浅灰色中夹杂有深红色,含有砂质黏土夹层,较硬,中部胀起,层厚度达2.0 m。 粉状亚砂土,浅黄色—灰色,较硬,层厚达4.3 m。
颗粒较细的砂子,颜色为淡灰色,泛白,粒度较均匀,水饱和度较低,层厚1.0~24.0 m范围内。
较轻的砂质黏土,含有较多的砂成分,个别部分呈粉状,其黏度分为硬塑状态、可塑状态和局部可塑型3种,层厚达2.4 m。
中等粒度的砂子,颜色为淡灰—黄色,并带有浅绿色色调,水饱和,粒度不均匀,层厚达3.6 m。
粉状的、含砂较多的亚砂土,淡黄色灰色,具有可造型性黏度, 个别部位硬度较大,层厚达7.3 m。
较重的亚砂土,粉状的,个别部分含砂较多,淡绿色—灰色,有亚砂土和黏土夹层,含云母,硬塑状态,层厚度达到6.0 m。
重度 摩擦角黏聚力
-3
/kPa /(kN·m) /(°)
18.5 15 30 16.7 29 0 20.6 6 17 19.3 7 14 19 6 12 17 21 41 16 31 0 19 9 11 18.9 33 1 19 20 27 18.6 17 35
10 ИГЭ-22 11 ИГЭ-25
表4 考虑地下室作用的边坡稳定安全系数
Table 4 Safety factors with basement
沿坡向间距4 m,垂直坡向间距2 m,桩长为20 m,单桩水平承载力设计值为361 kN。计算模型如图8所
不考虑桩基向下传递竖向荷载得到的安全系数为
计算方法 Ordinary Bishop Janbu 示。 考虑外墙抗剪 0.956 1.119 1.002
不考虑外墙抗剪 0.906 1.081
0.934 1.059(表5),较考虑地下室外墙抗剪作用的结果提高
11%。考虑桩基分担70%楼面荷载,沿桩长均匀传递 向下传递后安全系数提高至1.324,可满足设计要求。
表5 考虑地下室和桩作用的边坡稳定安全系数 Table 5 Safety factors with basement and piles
计算方法 Ordinary Bishop Janbu
图6 最危险滑动面(考虑外墙抗剪)
Fig. 6 The most dangerous slide surface with outside wall
安全系数 1.059 1.284
1.083
图7 最危险滑动面(不考虑外墙抗剪)
Fig. 7 The most dangerous slide surface without outside wall
图8 计算模型图(抗滑桩)
Fig. 8 Calculation model with piles
3 桩的抗滑作用对整体稳定影响分析
上述分析表明,工程边坡的整体稳定安全性不足,需进行整治。常用的支护手段有:重力式挡土墙、锚杆(索)挡墙、抗滑桩等。工程拟结合高层建筑的基础采用抗滑桩方案,下面分析抗滑桩对边坡整体稳定的作用。仍取II-II 断面,抗滑桩采用矩形网格布置,
图9 最危险滑动面(安全系数为1.059)
Fig. 9 The most dangerous slide surface (safety factor 1.059)
610 岩 土 工 程 学 报 2010年
4 地下水对整体稳定影响分析
勘察地段野外施工作业时发现两个含水层。第一层地下水具有局部分布特征,深度5 m,绝对标高162 m ,局部分布于具有薄亚砂土夹层的下第四纪黏土中,设计采用沟渠疏导,不考虑此层地下水对边坡整体稳定性的影响。第二层地下水分布于整个区域,深度范围为3.5~12.9 m,标高范围为125.7~129.2 m。考虑土层14,土层5,土层5a 中这部分地下水的影响后,边坡的整体稳定安全系数由1.056下降为1.030(未考虑
桩基向下传递竖向荷载),最危险滑动面如图10所示。
图10 最危险滑动面(安全系数为1.030)
Fig. 10 The most dangerous slide surface (safety factor 1.030)
这是因为一方面浮力作用减轻了土体的竖向受荷,有利于边坡的稳定;另一方面地下水的存在使得土性指标降低,不利于边坡的稳定,两者相抵使得边坡的稳定性略有降低。
5 结 论
(1)工程最高层建造位置III-III 断面处边坡,自然状态下不满足整体稳定安全要求,且滑动面的出口位于坡角,在此处采取加强措施,可增加边坡的整体安全系数;
(2)考虑地下室外墙的抗剪作用,
II-II 断面处边
坡的安全系数可由0.906提高到0.956,提高5.5%;
(3)考虑桩基的抗滑作用,II-II 断面的安全系数由0.906提高到1.059,提高16.9%;当考虑桩基向下传递竖向荷载时,II-II 断面的安全系数提高至1.324,满足要求;
(4)考虑土层14、土层5和土层5a 中含地下水,II-II 断面安全系数从1.059下降至1.03,下降2.7%;
(5)地下室埋深有利于增加地下室下方深层土体的稳定性,采用长桩将竖向荷载传递至土层深处也将大大提高边坡的整体稳定性。设计中在组织好地面排水同时,采用合理地下室埋深以及结合上部建筑基础的整体抗滑移排桩解决了工程的边坡整治问题。 参考文献:
[1] 建筑地基基础设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002. (Code for design of building foundation[S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2002. (in Chinese)) [2] 建筑边坡工程技术规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社,
2002. (Technical code for building slope engineering[S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2002. (in Chinese))
[3] 华南理工大学. 地基及基础[M]. 第三版. 北京: 中国建筑
工业出版社, 1998. (South China University of Technology.
Foundation soils and foundation[M]. 3rd ed. Beijing: China Architecture and Building Press, 1998. (in Chinese)) [4] 刘兴远. 边坡工程[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2007.
(LIU Xing-yuan. Slope engineering[M]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2007. (in Chinese))