渗透稳定性验算的数值方法及实例解析

1.流土稳定性

悬挂式截水帷幕底端位于碎石土、砂土或粉土含水层时，对均质含水层，地下水渗流的流土稳定性应符合下式规定（图8-19）：

式中 K_se——流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的支护结构，K_se分别不应小于1.6、1.5、1.4；

D——截水帷幕底面至坑底的土层厚度（m）；

D₁——潜水面或承压水含水层顶面至基坑底面土层厚度（m）；

γ′——土的浮重度（kN/m³）；

h——基坑内外的水头差（m）；

γ_w——水的重度（kN/m³）。

对渗透系数不同的非均质含水层，宜采用数值方法进行渗流稳定性分析。

图8-19 采用悬挂式帷幕截水时的流土稳定性验算

a）潜水 b）承压水

1—截水帷幕 2—基坑底面 3—含水层 4—潜水水位 5—承压水测管水位 6—承压含水层顶面(www.xing528.com)

2.突涌稳定性

坑底以下有水头高于坑底的承压水含水层，且未用截水帷幕隔断其基坑内外的水力联系时，承压水作用下的坑底突涌稳定性应符合下式规定（图8-20）：

式中 K_ty——突涌稳定性安全系数；K_ty不应小于1.1；

D——承压含水层顶面至坑底的土层厚度（m）；

γ——承压含水层顶面至坑底土层的天然重度（kN/m³）；对成层土，取按土层厚度加权的平均天然重度；

h——基坑内外的水头差（m）；

γ_w——水的重度（kN/m³）。

3.管涌稳定性

坑底以下为级配不连续的不均匀砂土、碎石土含水层时，应进行土的管涌可能性判别。

图8-20 坑底土体的突涌稳定性验算

1—截水帷幕 2—基底 3—承压水测管水位 4—承压水含水层 5—隔水层