李 立 杜寶峰

(黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

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某箱涵基坑邊坡失穩(wěn)實(shí)例分析★

李 立 杜寶峰

(黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

介紹了某倒虹吸渠道箱涵基坑工程的地質(zhì)條件，論述了該基坑邊坡滑塌的過程，并計(jì)算分析了該基坑邊坡的穩(wěn)定性，得出了一些結(jié)論，為基坑邊坡的治理提供了依據(jù)。

基坑，邊坡，穩(wěn)定性，滑動(dòng)面

1 工程概況

某引水工程的倒虹吸渠道為4孔箱涵[1]，單孔尺寸為3.25 m×3.60 m，總長75 m，箱涵基礎(chǔ)為50 cm厚的砂墊層加厚20 cm的C10素混凝土。地面標(biāo)高為+4.2 m～4.7 m，設(shè)計(jì)基坑底面標(biāo)高為-5.33 m，開挖深度近10 m，基坑底部寬19.0 m。

基坑開挖南北向均按三級(jí)放坡，坡度從上至下依次為1∶1.5，1∶2和1∶3，每級(jí)變坡處留1.0 m寬的馬道。在+1.70 m和-1.30 m高程的馬道上設(shè)置二級(jí)輕型井點(diǎn)降水，井管長7.0 m，見圖1。

基坑采用水沖法施工，泥漿沉淀池設(shè)置在基坑頂部南北兩側(cè)，池寬20 m，圍堰邊距基坑外緣12 m～15 m，圍堰中的泥漿面高程為6.06 m，泥漿高度1.36 m。

2 地質(zhì)情況

該倒虹吸渠道箱涵位于軟土地區(qū)，地基土層的分布及主要指標(biāo)見表1。

表1 土層分布及主要物理力學(xué)指標(biāo)

3 事故分析

3.1 事故過程

當(dāng)基坑開挖到設(shè)計(jì)高程，澆筑完混凝土墊層，正在綁扎箱涵鋼筋時(shí)突然發(fā)生滑坡，基坑北側(cè)的邊坡大規(guī)?；?，塌入基坑中的土方5 000 m3，第一排輕型井點(diǎn)向坑內(nèi)移動(dòng)了13 m，坑中泥面高程上升到1.09 m，積泥厚度約6.4 m。

3.2 基坑邊坡穩(wěn)定性分析

分別用瑞典條分法、簡化Bishop法、Janbu法[2-5]進(jìn)行計(jì)算的邊坡穩(wěn)定系數(shù)，土的物理力學(xué)指標(biāo)見表1，基坑內(nèi)的砂墊層和素混凝土基礎(chǔ)按均布荷載15.8 kPa，坡頂水位在泥漿面，坑內(nèi)水位在基坑以下1 m。

其計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果

從表2可以看出，不同方法計(jì)算的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fs<1.0，說明邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2是各計(jì)算方法的滑動(dòng)面。從圖2可以看出，以瑞典條分法為例，滑動(dòng)面通過坡腳以外5 m，以中點(diǎn)圓的形式破壞；滑動(dòng)面切入到基坑底部以下11 m，屬于深層滑動(dòng)。

4 結(jié)語

這是一起典型的開挖引起的深層滑坡事故。雖然在基坑開挖時(shí)為了防止邊坡失穩(wěn)，已經(jīng)將邊坡放得非常平緩，錯(cuò)誤的認(rèn)為將邊坡的坡度放緩可以避免滑坡，但事實(shí)上仍不能避免深層滑動(dòng)的產(chǎn)生。在坡度較陡時(shí)可能的破壞形式是坡面圓；而當(dāng)坡度比較平緩時(shí)可能的破壞形式將是中點(diǎn)圓，即滑動(dòng)面切入地基土中，形成深層滑動(dòng)。

[1] 袁聚云，錢建固，張宏鳴，等.土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)[M].第4版.北京：人民交通出版社，2009.

[2] GB 50330—2013,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50286—2013,堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB 50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

[5] 鄭穎人,陳祖煜,王恭先,等.邊坡與滑坡工程治理[M].第2版.北京：人民交通出版社，2006.

Case analysis on slope failure example of a box culvert foundation pit★

Li Li Du Baofeng

(CivilandArchitecturalEngineeringSchool,HeilongjiangAcademyofEngineering,Harbin150050,China)

This paper introduced the geological conditions of an inverted siphon culvert channel excavation engineering, discussed the process of the foundation pit slope slump, and analyzed and calculated the foundation pit slope stability, draw some conclusions, provided basis for foundation pit slope management.

foundation pit, slope, stability, sliding surface

1009-6825(2016)27-0045-02

2016-07-19★:黑龍江省教育廳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目

李 立(1964- )，女，副教授； 杜寶峰(1991- )，男，在讀碩士

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