土方开挖过程中及开挖完毕后,基坑(槽)边坡土体由于自重产生的下滑力在土体中产生剪应力,该剪应力主要靠土体的内摩阻力和内聚力平衡,一旦土体中力的体系失去平衡,边坡就会塌方。
为了避免不同土质的物理性能、开挖深度、土的含水率对边坡土壁的稳定性产生影响而塌方,在土方开挖时将坑、槽挖成上口大、下口小的形状,依靠土的自稳性能保持土壁的相对稳定。
土方边坡用边坡坡度和边坡系数表示,两者互为倒数,工程中常以1∶m表示放坡。边坡坡度是以土方挖土深度H与边坡底宽B之比表示,如图2-1所示。即:
式中 称为边坡系数。
土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、坡顶荷载状况、降排水情况及气候条件等有关。根据各层土质及土体所受到的压力,边坡可做成直线形、折线形或阶梯形,以减少土方量。当土质均匀、湿度正常,地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高,且敞露时间不长时,挖方边坡可做成直立壁不加支撑,但深度不宜超过下列规定:
图2-1 边坡坡度示意图
密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为1.0m。
硬塑、可塑的粉土及粉质黏土为1.25m。
硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)为1.5m。(www.daowen.com)
坚硬的黏土为2m。
挖方深度超过上述规定时,应考虑放坡或做成直立壁加支撑。
当土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内可放坡开挖不加支撑的,其边坡的最陡坡度经验值应符合表2-2规定。
表2-2 挖方深度在5m以内不加支撑的边坡的最陡坡度
注:静载指堆土或材料等;动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定;堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外,高度不超过1.5m。
永久性挖方边坡应按设计要求放坡。对使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,根据现行规范,其边坡的挖方深度及边坡的最陡坡度应符合表2-3规定。
表2-3 临时性挖方边坡坡度值
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