5.3 基坑稳定性验算
5.3.1 复合土钉墙必须进行基坑整体稳定性验算。验算可考虑截水帷幕、微型桩、预应力锚杆等构件的作用。
5.3.2 基坑整体稳定性分析（图5.3.2）可采用简化圆弧滑移面条分法，按本条所列公式进行验算。最危险滑裂面应通过试算搜索求得。验算时应考虑开挖过程中各工况，验算公式宜采用分项系数极限状态表达法。
图5.3.2 复合土钉墙稳定性分析计算
1-土钉；2-预应力锚杆；3-截水帷幕；4-微型桩
q-地面附加分布荷载；R-假定圆弧滑移面半径；bi-第i个土条的宽度
式中：Ks——整体稳定性安全系数，对应于基坑安全等级一、二、三级分别取1.4、1.3、1.2；开挖过程中最不利工况下可乘以0.9的系数；
Ks0、Ks1、Ks2、Ks3、Ks4——整体稳定性分项抗力系数，分别为土、土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩产生的抗滑力矩与土体下滑力矩比；
Ci、φi——第i个土条在滑弧面上的粘聚力及内摩擦角；
Li——第i个土条在滑弧面上的弧长；
Wi——第i个土条重量，包括作用在该土条上的各种附加荷载；
θi——第i个土条在滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角；
η1、η2、η3、η4——土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用折减系数，可按本规范第5.3.3条取值；
sxj——第j根土钉与相邻土钉的平均水平间距；
s2xj、s4xj——第j根预应力锚杆或微型桩的平均水平间距；
Nuj——第j根土钉在稳定区（即滑移面外）所提供的摩阻力，可按本规范第5.3.4条取值；
Puj——第j根预应力锚杆在稳定区（即滑移面外）的极限抗拔力，按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定计算；
αj——第j根土钉与水平面之间的夹角；
αmj——第j根预应力锚杆与水平面之间的夹角；
θj——第j根土钉或预应力锚杆与滑弧面相交处，滑弧切线与水平面的夹角；
φj——第j根土钉或预应力锚杆与滑弧面交点处土的内摩擦角；
τq——假定滑移面处相应龄期截水帷幕的抗剪强度标准值，根据试验结果确定；
τy——假定滑移面处微型桩的抗剪强度标准值，可取桩体材料的抗剪强度标准值；
A3、A4——单位计算长度内截水帷幕或单根微型桩的截面积。
5.3.3 组合作用折减系数的取值应符合下列规定：
1 η1宜取1.0。
2 Puj≤300kN时，η2宜取0.5～0.7，随着锚杆抗力的增加而减小。
3 截水帷幕与土钉墙复合作用时，η3宜取0.3～0.5，水泥土抗剪强度取值较高、水泥土墙厚度较大时，η3宜取较小值。
4 微型桩与土钉墙复合作用时，η4宜取0.1～0.3，微型桩桩体材料抗剪强度取值较高、截面积较大时，η4宜取较小值。基坑支护计算范围内主要土层均为硬塑状黏性土等较硬土层时，η4取值可提高0.1。
5 预应力锚杆、截水帷幕、微型桩三类构件共同复合作用时，组合作用折减系数不应同时取上限。
5.3.4 第j根土钉在稳定区的摩阻力Nuj应符合下式的规定：
5.3.5 Ks在满足本规范第5.3.2条的同时，Ks0、Ks1、Ks2的组合应符合下式的规定：
5.3.6 复合土钉墙底部存在软弱黏性土时，应按地基承载力模式进行坑底抗隆起稳定性验算。
5.3.7 坑底抗隆起稳定性（图5.3.7）可按下列公式进行验算：
式中：γ1、γ2——分别为地面、坑底至微型桩或截水帷幕底部各土层加权平均重度；
t——微型桩或截水帷幕在基坑底面以下的长度；
Nq、Nc——坑底抗隆起验算时的地基承载力系数；
q——地面及土体中附加荷载；
c、φ——支护结构底部土体粘聚力及内摩擦角；
Kl——坑底抗隆起稳定安全系数，对应于基坑安全等级二、三级时分别取1.4、1.2。
图5.3.7 坑底抗隆起稳定性验算
5.3.8 有截水帷幕的复合土钉墙，基坑开挖面以下有砂土或粉土等透水性较强土层且截水帷幕没有穿透该土层时，应进行抗渗流稳定性验算。
5.3.9 抗渗流稳定性（图5.3.9）可按下列公式进行验算：
式中：ic——基坑底面土体的临界水力梯度；
i——渗流水力梯度；
ds——坑底土颗粒的相对密度；
e——坑底土的孔隙比；
hw——基坑内外的水头差；
t——截水帷幕在基坑底面以下的长度；
Kw1——抗渗流稳定安全系数，对应基坑安全等级一、二、三级时宜分别取1.50、1.35、1.20。
图5.3.9 抗渗流稳定性验算
5.3.10 基坑底面以下存在承压水时（图5.3.10），可按公式（5.3.10）进行抗突涌稳定性计算。当抗突涌稳定性验算不满足时，宜采取降低承压水等措施。
图5.3.10 抗突涌稳定性验算
式中：γm2——不透水土层平均饱和重度；
hc——承压水层顶面至基坑底面的距离；
Pw——承压水水头压力；
Kw2——抗突涌稳定性安全系数，宜取1.1。