3　筒式基础定性计算

目前，大圆筒结构抗倾覆稳定性计算方法主要有基于重力式结构稳定性验算方法、摩阻力方法、基于无锚板桩稳定性验算方式、基于吸力式桶形基础水平承载力计算方法及圆筒极限变为控制方法等[1]，这些稳定性计算中，均未考虑筒体下沉挤土效应对筒体稳定性的影响。以无锚板桩稳定性验算方法为例，其基本思路是通过假设在外力作用下，圆筒绕圆筒内土体轴心上一点C发生转动，筒体内外土体对筒体产生约束力，进而达到筒体与土体之间的极限平衡，如图4所示。图中py、Rc为筒体被动侧与主动侧土体的水平抗力，τ1、τ2、τ3、τ4为筒体内外土体对筒体竖向作用力，T、σ分别为筒体底部土体水平切力及反力。在极限状态下，土体水平抗力py、Rc可表示为

式中　py——黏性土的水平极限承载力；

cu——黏性土不排水抗剪强度；

γ——土体容重；

J——无量纲经验常数，为0.25～0.5；

D——圆筒直径。通过上式计算py不大于9cu。

水平抗力Rc可由下式计算：

其中t=t0+x。

土体对筒体的水平切力可采取下式计算：

对于饱和黏性土，筒底土反力为

筒内土体对单位宽度筒壁的竖向摩擦力：

筒外墙前土体对单位宽度筒壁的竖向摩擦力为

筒外墙后土体对单位宽度筒壁的竖向摩擦力为

软黏土对筒壁单位面积的摩擦力f不大于黏性土的不排水抗剪强度cu。

根据式（18）～式（24），在极限条件下对转动中心点C取力与力矩平衡，求出入土深度，然后求与筒体实际入土深度比值，进而求得筒体稳定性安全系数。