基坑放坡安全开挖的设计与施工
李万玉!，"，吴# 立!
（!$ 中国地质大学，武汉 %&’’(%；"$ 温州天工建设监理有限公司，浙江 平阳 &")%’’）
摘# 要：放坡开挖适用于地基土质较好、开挖深度不深，以及施工现场有足够放坡场所的工程。本文讨论了软土
基坑施工中，当开挖不深（& * )+）、基坑开挖对周边工程环境要求不高或有可靠措施时采用放坡开挖的技术参数，
列举了工程实例。
关键词：放坡；基坑；临界深度；滑移；稳定系数
中图分类号：,-%(# # # 文献标识码：.# # # 文章编号：!/(!0!))/（"’’%）’%0’’1’0’&!
# # 在基坑开挖施工中，往往可以通过选择并确定
安全合理的基坑边坡坡度，使基坑开挖后的土体，在
无加固及无支撑的条件下，依靠土体自身的强度，在
新的平衡状态下取得稳定的边坡并维护整个基坑的
稳定状况，为建造基础或地下室提供安全可靠的作
业空间，同时，又能确保基坑周边的工程环境不受影
响或满足预定的工程环境要求。这类无支护措施下
的基坑开挖方法通常称作放坡开挖。
!# 竖向开挖土坡的临界深度和地基承
载力分析
!" !# 基坑坑壁竖向挖深
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
!# 基坑坑壁竖向挖深值
23456 !# 7689:;35 <:= <6>9? @A A@BC<39:@C >:9
土的类型 深度 D + 土的类型 深度 D +
软土 ’E () 坚硬的粘土 "E ’’
密实、中密的砂土和碎石类土
（充填物为砂土）
!E ’’
#
黄# 土 "E )’
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土 !E ") 冻结土 %E ’’
硬塑、可塑的粘土和碎石类土
（充填物为粘性土）
!E )’
#
!" $# 竖向开挖临界深度计算
对于一般性土，在无地下水、土质均匀时，按照
边坡土体滑移面的形态（图 !），可分别按式（!）和
式（"）计算。
边坡土体按平面滑移时：
!"# F %$·9=（%)% G ’& )!）’ " （!）
或# !"# F "() ’ " （"）
式中，!"#—竖向挖深的临界深度（+）；$—土的
粘聚力（ HI D +&）；"—土的重度（ HI D +&）；!—土的
内摩擦角（J）；()—土的无侧限抗压强度（HI D +
"）。
当基坑坑壁顶面有均匀荷载 ( 作用时，可将均
布荷载折算为坑壁高度（"!），此时竖向挖深的计
算临界深度为：
!"# F %$·9=（%)% G ’& )!）’ " K "! （&）
"! F ( D # （%）
边坡土体按曲面滑移的情况，则可用泰勒理论
进行计算。
!" %# 考虑地基承载力时竖向挖深分析
土体由于极限平衡的丧失而发生的破坏，在不同
的岩土工程中表现不同。在边坡工程中，主要表现为
稳定性丧失，如图 "3 所示；在建筑地基问题中，表现
为承载力失效和整体稳定性丧失，如图 "4所示。
图 !# 土体滑移面形态# # 图 "# 土体破坏受力分析
L:=E !# M@CA:=B839:@C @A# # L:=E "# L@8;6 3C35NO:O @A
O@:5 O5:>>3=6 O@:5 4863H3=6
第 !! 卷# 第 % 期
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安 全 与 环 境 工 程
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! 收稿日期："’’%0’%0"’# #
作者简介：李万玉（!-(!—），男，工程师，中国地质大学在读工程硕士，主要从事岩土
工程施工
建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制
和监理工作。万方数据
在边坡稳定性破坏的分析中!滑动面上剪应力
主要是由滑动面以上的土体"滑动体#重力引起的!
在平衡分析时只考虑破坏状态下滑动面上的作用力
达到平衡条件!在平衡条件中不考虑土体的变形$
因此!在竖向开挖基坑中!坑底下部存在软弱土层!
当坑壁竖高度内的土体重量及作用于坑壁顶部的地
面荷载使基坑底水平面处压力超过该处地基承载力
时!将会出现坑底隆起的失稳现象!此时基坑竖向的
挖深尚应考虑地基土承载力条件$
"!放坡开挖基坑设计计算
"X!!稳定性计算
放坡开挖基坑时!一般应对放坡开挖的边坡作
稳定性验算!大多采用极限平衡法来计算边坡的抗
滑安全系数!即在斜坡的断面图中绘一滑动面!如图
%所示!算出作用在该滑动面上的剪应力!并以此剪
应力与滑动面上抗剪强度相比较!从而确定抗滑安
全系数1C$
图%!土体稳定性计算示意图
Z/>#%!A/1>;1.<4F,%+&B
, "*#
1C%
1
8%
+&B,
+&F/0. j
6>,
6>.
"-#
由上式可见!当土的内摩擦角与坡角相等时!1C
%!!边坡处于极限平衡状态$因此!边坡极限坡角
等于土体的内摩擦角!与坡高 V 无关!当.%,时!
1C’!!边坡稳定$
当边坡的潜在滑动面的形态为近似圆弧形时!
可利用费伦纽斯条分法计算边坡稳定$
%!基坑降水
在放坡开挖基坑时!除了沿基坑四周地面筑提
挖沟截水’组织疏水以防止地表水流入基坑冲刷边
坡造成塌方和基坑浸水外!当基坑底面低于地下水
位’基坑的开挖切断了土内含水层时!地下水将会不
断地渗入坑内!要做好降水设计$
,!坡面防护
要维护已开挖基坑边坡的稳定!必须使边坡土
体内潜在滑动面上的抗滑力始终保持大于该滑动面
上的滑动力$在设计施工中除了要有良好的降’排
水措施!有效控制产生边坡滑动力的外部荷载外!尚
应考虑到在施工期间!边坡受到气候季节变化和降
雨’渗水’冲刷等作用使边坡土质变松’土内含水量
增加’土的自重加大而导致边坡土体抗剪强度的降
低!从而增加了土体内的剪应力所造成的边坡局部
滑坍或产生不利于边坡稳定的影响$因此!在边坡
设计施工中!还必须采取适当的构造措施!对边坡坡
面加以防护$
根据工程特性’基坑所需的施工工期’边坡条件
及施工环境等要求!常用的坡面防护方法有%塑料薄
膜覆盖’水泥砂浆抹面’砂"土#包叠置’挂网"钢丝网
或铁丝网#抹面或喷浆等$
+!放坡开挖的环境保护
由于边坡稳定失控引起的事故波及面大!特别
是在软土及地质复杂挖深较大的基坑场地!一旦发
生边坡失稳!则补救困难!受损严重$因此放坡开挖
基坑工程必须把握场地地质条件!确保设计’施工’
监测’维护各环节严格按技术要求实施!并从下列几
方面考虑工程环境要求%
%#!!控制影响范围
当基坑挖深大于+"*.时!在两倍坑深的水平
范围内宜无主干道’生命线工程及重要的建"构#筑
物$
%#"!足够的边坡稳定系数
在软土及地质条件复杂的基坑边坡应选用较大
的稳定系数值$
%##!控制基坑暴露时间
应尽量减少基坑暴露时间$对超过半年以上的
!-第,期!!!!!!!!!!!!!! 李万玉等!基坑放坡安全开挖的设计与施工!!!!!!!!!!!!!!!!!
万方数据
边坡!施工时必须采取坡面的防护措施!并应在周边
宽为一倍坑深的地面范围予以水泥砂浆抹面或做混
凝土地面"
基坑开挖过程中或基坑开挖后!在进行地下室
施工期间!常常会存在一些超过边坡稳定设计计算
的情况!造成地面开裂!边坡土体变形及滑塌等险
情"因此在整个基础施工期间!必须有相应的应急
防护措施!备有抢险工作所需的设备#材料"导致险
情的常见因素有$!在边坡地面上堆置的弃土和砂
石等施工材料设备突破了限定的范围及高度!加大
了边坡荷载%(在施工期间因排水不畅!受暴雨积
水!使边坡土体含水量增加而增加了土的自重%水在
土中渗流增加了水动力!土的湿化又降低了土的抗
剪强度%)软土的蠕变影响"
基坑边坡出现裂缝#变形以致滑动的失稳险情!
其本质的问题是土体潜在破坏面上的抗剪强度未能
适应剪应力的结果"因此抢险应急的防护措施也基
本上从这两方面考虑!一是设法降低边坡土体中的
剪应力%二是提高土体或边坡抗剪强度"常用的应
急防护方法有削坡#坡顶减载#坡脚压载#增设防滑
桩体及降低地下水位或加强表面排水等"
&!施工监测
在基坑放坡开挖过程!主要进行变形#地下水和
应力应变监测"
[#!!变形监测
变形监测的对象主要为地面#坡面#坑底土体#
建筑物和地下管线"监测项目为裂缝#水平位移#沉
降和倾斜"通常采用目测巡视和仪器观测"
[#"!地下水监测
地下水监测的对象主要为有深层降水和侵润线
的边坡工程"监测项目为地下水位变化情况#孔隙
水压力#排水量和含砂量"通常通过地下水位观测
孔和埋设孔隙水压力计进行观测"
[##!应力应变监测
应力应变监测需根据具体工程确定"
*!工程实例分析
#^!!工程概况
温州东南丽江花园位于浙江省平阳县萧江镇长
宁路北侧!拟建!&层钢筋砼框架结构商住楼!采用
预应力簿壁管桩!基坑开挖深度分别为R%#+*.和
R"#**.&不包括承台底!承台另砌砖胎模施工’!场
地为稻田!较空旷!北面!""!,.有一小河"
根据岩土勘察
报告
软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载
!表土为粘土!层厚为!#*"
!#".!有较好的物理力学性能"地下室开挖深度为
"#%""%#!".!实际开挖淤泥层厚度为$#!""!#,"
."淤泥青灰色!流塑!夹簿层粉细砂!含贝壳碎片!
层厚!,#$"!,#-.!全场分布"
根据现场实际条件!采用放坡开挖
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
!必要时
对承台部分可加木桩围护"对于$#!""!#,".的
淤泥!可用砂袋砌压!确保边坡稳定%为防止雨水冲
刷!在坡面抹厚"+B.的!g%水泥砂浆护坡"
X^"!边坡设计
粘土内摩擦角,j*f+c"-#+c!取-f!c!凝聚力
;j!+"!-TL1!取!&TL1"-j!C#""!C#+T@(.%!
取!C#%"T@(.%"
考虑坡顶均布荷载!取Yj"+T@(."!代入式
&%’和式&,’!计算得$VB7j"#+%."利用费伦纽斯
条分法计算放坡坡度为!g!#+!边坡稳定系数1Cj
!#"+&’!!安全可靠"
X^#!开挖方案
对于上表面$#+"$#*.厚的块石层!用反铲挖
掘机挖放至南北两侧!备回填用"剩余土方一律采
用人工分层开挖!塔吊运出基坑外!表面!. 的粘
土!留下备回填用!淤泥质土运至西边河道回填"所
有承台#地梁均采用边挖土#边砌砖胎模的方案施
工"
采用明沟排水方式!在基坑周围砖砌"$$..i
%$$..的排水明沟!将水排至’-$$深!.的集水井
内!然后用&台水泵将水抽排到北面的河流中!并在
坑顶做%+$..高的砖挡水墙!防止地面水冲入坑
内"在坡面上抹"+..厚的!g%水泥砂浆!表面压
实"该工程土方开挖量约%$$$.%"
-!结!语
通过上面的分析和工程实例可知!对于地下室
开挖深度为%"+.#场地比较空旷的基坑工程来说!
可以考虑用放坡开挖来进行施工!承台的挖土采用
砖胎模!以减少土方开挖"这种施工方法技术可行#
安全可靠#经济合理"
参考文献!
)!*方江华!陈远兵f深基坑支护技术综述f西部探矿工程!"$$%
&!’$"-R%$#
)"*李亚仲f专项安全技术在相邻建筑近距离深基坑开挖支护中的
应用f安全!"$$%&+’$!-R"$#
&下转第-&页’
"-!!!!!!!!!!! !!!!!!安 全 与 环 境 工 程!!!!! !!!!!!!!!第!!卷
万方数据
安全系数!计算量大"
#*$由于每种计算理论都有其局限性!计算结果
往往与实际结果有出入!建议每一项计算值都引入
工程安全系数"重要工程对已选定的地基处理方
案!选取有代表性的场地进行相应的现场试验!并进
行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果!如
达不到要求!应查找原因!采取措施或修改设计"加
强施工过程中的沉降#垂向$和变形#水平$观测!设
立观测标志"
%!结!语
软土地基处理的好环!关系整个工程的成败!因
此软土地基设计尤其重要"软基设计应围绕%地基
处理&一个中心!抓住%沉降和稳定&两个基本点!采
取%上部结构静力分析(地基条件分析(上部结构’
基础的地基共同承担荷载内力分析(地基是否处理
(选择地基处理方案(细部设计&的设计步骤!达到
工程安全目的"
参考文献!
(!)陈希哲#土力学地基基础#北京*清华大学出版社!!CC-#!!%R
!!,!!,-R!+*!!*$R!-&#
(")周水兴!等#路桥施工计算手册#北京*人民交通出版社!"$$!#-&
RC"#
(%)中国建筑科学研究院#建筑地基处理技术
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
#北京*中国建筑
工业出版社!!CC"#
(,)中国建筑科学研究院#建筑地基基础设计规范#北京*中国建筑
工业出版社!!CC"#
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万方数据
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