1.突涌与流土稳定性计算
渗流破坏的类型主要有突涌、流土、管涌和接触冲刷。其中突涌主要发生在坑底为隔水层、在隔水层以下存在承压水的情况，当承压水头过大时，可能超过上覆土水重量导致基坑隆起破坏。而流土主要发生在级配单一，土质均匀的粉土、粉细砂等土层中，当逸出面水力梯度过大时，土颗粒随水体流失形成破坏。而管涌主要发生在土体颗粒级配不连续、粗细不均的土体中，在高水力梯度作用下，细颗粒从土体内部流失。接触冲刷容易发生在渗透系数差异很大的两层土界面上，这种情况在基坑中也比较普遍，如上部为土层下部为基岩的地区。
图5-50 坑底土体突涌稳定性验算
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
当隔水层顶部以上、基坑底面以下的水土重量不足以压制承压水浮托力时，基坑就可能出现突涌破坏，在突涌破坏过程中坑底土体为上鼓张拉破坏，忽略土体支撑的抗剪切承载力，可建立突涌的稳定性计算公式（图5-50）：
式中：Kty——突涌稳定性安全系数，Kty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；
Δh——基坑内外的水头差（m）；
γw——水的重度（kN/m3）。
当逸出面的水力梯度J大于土体颗粒能承担的最大水力梯度Jcr时，基坑土体出现流土破坏，依据太沙基理论，土体的临界水力梯度计算公式为：
式中：ρs——土体的颗粒比重；
n——土体的孔隙率；
γ′——土体的有效重度（kN/m3）。
流土稳定性安全系数Kse为：
安全等级为一、二、三级的基坑，Kse分别不应小于1.6、1.5、1.4。(www.xing528.com)
如果渗流稳定性计算难以满足要求，可以通过降水来减少承压水浮托力、逸出面的渗透力，以避免出现渗流破坏。
2.基坑截水设计
除了降水，也可以通过基坑周边截水工程来降低地下水对工程的影响。基坑截水工程是通过采用水泥土搅拌帷幕、高压旋喷或摆喷帷幕、地下连续墙等连续性的、低透水性人工墙体，在基坑周边形成一个相对封闭的竖直隔水边界，切断或限制基坑外地下水对基坑工程的影响。根据截水帷幕是否进入下卧的隔水层，将截水帷幕分为落底式帷幕和悬垂式帷幕。
当坑底以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，采用落底式帷幕。落底式帷幕进入下卧隔水层的深度l应满足下式要求，且不宜小于1.5m：
式中：l——帷幕进入隔水层的深度（m）；
Δhw——基坑内外的水头差值（m）；
b——帷幕的厚度（m）。
当坑底以下含水层厚度大而需采用悬挂式帷幕时，帷幕不能截断地下水，但是可以增加地下水渗流途径而降低水力梯度，减少渗流量及防止出现渗流破坏。因此，帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性及控制渗流量的要求（图5-51）。
图5-51 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
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安全系数应按下式计算：
式中：D——截水帷幕底面至坑底的土层厚度（m）；
D1——潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的土层厚度（m）；
Δh——基坑内外的水头差（m）。
对地质及基坑条件比较复杂的场地，宜采用数值方法计算地下水的渗流场，找出最危险部位的水力梯度，并与临界水力梯度比较，分析基坑渗流稳定性。
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