土方边坡的稳定

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第29页（1493字）

在土方工程施工中，必须使基坑(槽)的土壁保持稳定。如果土体在外力作用下失去平衡，土壁就会产生塌方，不仅影响土方工程施工，甚至还会造成人员伤亡，危及附近建筑物、道路及地下设施的安全，产生严重的后果。

(一)土方边坡稳定的基本规定

为了保证土方工程的施工安全，防止基坑(槽)土壁发生塌方，保持基坑(槽)土壁的稳定，在土方工程施工中，对于挖方或填方的边缘，均应做成一定坡度的边坡。由于条件限制不能放坡或为减少土方工程量而不放坡时，可采取一定的技术措施，设置土壁支护结构以保证施工安全。

土方边坡的大小，应根据土质条件、挖方深度或填方高度、地下水位、排水情况、施工方法、边坡留置时间的长短、施工期间的气候、边坡上部的荷载情况、相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定。

当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方边坡可挖成直立壁而不需加支撑，但其开挖深度不宜超过表1－17中的规定。当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高，挖方深度在5．0m以内时，不同类别、不同状态的边坡最陡坡度，不得超过表1－18中的规定。使用时间较长的临时性挖方边坡坡度值见表1－19。

表1－19 临时性挖方边坡坡度值

(二)影响土方边坡稳定的因素

土方边坡的稳定，主要是由于土体内土颗粒间存在摩阻力和内聚力，从而使土体具有一定的抗剪强度。土体抗剪强度的大小与土质有密切关系。黏性土土颗粒之间除具有摩阻力外，还具有较大的内聚力，土体失稳而发生滑动时，滑动的土体将沿着滑动面整体滑动；砂性土土颗粒之间只有摩阻力，而没有内聚力，主要靠摩阻力保持平衡。因此，土方边坡的坡度，黏性土可以陡些，砂性土应当缓些。

土方边坡坡度的大小除与土质有关外，还与挖方深度或填方高度、外界因素等方面有关。由于外界的原因使土体的抗剪强度降低，或土体内的剪应力增加达到一定程度时，土方边坡也会因失稳而塌方。如天然雨雪、施工用水可使土体的含水量增加，从而使土体自重增加，而抗剪强度降低；当土层中有地下水时，地下水在土中渗流产生一定的动水压力，导致土体内的剪应力增加；在边坡上部大量堆放料物或停放施工机具，会使边坡内的剪应力增加等。以上这些都会直接影响边坡土体的稳定性，从而影响土方边坡坡度大小的取值。

土方边坡坡度用挖方深度(或填方高度)H与其边坡宽度B之比来表示。边坡可以做成直线形边坡、折线形边坡或阶梯形边坡，如图1－35所示。

图1－35 土方边坡的形式

(a)直线形边坡；(b)折线形边坡；(c)阶梯形边坡

土方边坡坡度=1／m=H／B，m称为坡度系数，m=B／H。

土方开挖时如果边坡太陡，容易造成土体失稳，发生塌方事故；如果边坡太平缓，不仅会增加土方开挖量，而且可能影响邻近建筑物的使用和安全。因此，必须合理地确定土方边坡坡度，以满足安全和经济两个方面的要求。