衛(wèi)丹

上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司 200092

弱時空效應(yīng)基坑設(shè)計理論驗證

衛(wèi)丹

上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司 200092

本文通過一個弱時空效應(yīng)基坑的設(shè)計結(jié)論以及實測結(jié)果，對該種形式的基坑工程設(shè)計進行一些探討，通過實測數(shù)據(jù)對設(shè)計結(jié)論進行驗證，得到一些有意義的結(jié)論。

深基坑；時空效應(yīng)；設(shè)計

引言

近年來的研究表明，基坑工程除與土體以及圍護體的力學(xué)特性有關(guān)外，與時間以及空間有著非常密切的聯(lián)系，從這個角度出發(fā)，可以將基坑工程分為強時空效應(yīng)與弱時空效應(yīng)兩種形式，對弱時空效應(yīng)基坑的深入研究是研究各種類型基坑工程的基礎(chǔ)。

本文通過一個典型的弱時空效應(yīng)基坑的設(shè)計結(jié)論以及實測結(jié)果，對這種形式的基坑工程進行設(shè)計方法上的探討。

1、工程概況

該基坑寬28.4m，長28.1m，開挖深度24.95m，基坑圍護采用1000mm厚地下連續(xù)墻，采用6道鋼筋混凝土支撐，地下連續(xù)墻插入深度為17.05m, 坑底以下兩米采用旋噴樁進行滿堂加固。

本基坑深度雖然達到近25m，但是平面布置簡單且平面尺寸不大，單層土體的開挖時間約3～5天，支撐的施工包括養(yǎng)護時間約為15天，單層施工時間累計20天左右，施工組織有序，中間沒有出現(xiàn)任何中斷，基坑弱時空效應(yīng)的不利影響相對較弱。

2、地質(zhì)條件

基坑開挖主要影響地層的土體參數(shù)如下表所示：

基坑設(shè)計強度指標(biāo)一覽表

3、基坑設(shè)計參數(shù)選取

設(shè)計采用FRWS軟件進行計算，關(guān)鍵參數(shù)的選取方式以取規(guī)范規(guī)定選取范圍的平均值為原則，參數(shù)選取結(jié)果見下表：

?

坑內(nèi)進行加固，加固土層的計算參數(shù)見下表：

?

4、設(shè)計結(jié)果與實測數(shù)據(jù)

見圖（1－6）。

圖1 第一層土體開挖

圖2 第二層土體開挖

圖3 第三層土體開挖

圖4 第四層土體開挖

圖5 第五層土體開挖

圖6 第六層土體開挖

5、對比結(jié)果分析

1）在前四層土體開挖過程中，設(shè)計計算的數(shù)值明顯大于實測結(jié)果，而且設(shè)計最大變形點的位置較實測結(jié)果深5米左右。分析其原因，應(yīng)當(dāng)是由于淺層土體開挖包括支撐施工的周期較短，基本都能控制在20天以內(nèi)，土體的變形尚未完全發(fā)揮，故地墻的變形較小。

2）第五、六層土方開挖的過程中，基坑變形的實測數(shù)值和設(shè)計結(jié)果逐漸接近，最終達到比較吻合的狀態(tài)，無論是變形數(shù)值和最大位移點均能夠一致，該兩層土體的開挖以及支撐的施工周期較長，達到25天以上，特別是第六層土體開挖涉及1.5m底板的制作，周期達到30天以上，基坑的變形的這一階段發(fā)展速度較快，但是最終沒有超出設(shè)計值過多。

3）地墻墻底變形以及墻頂變形在各個階段和設(shè)計結(jié)果均一致，這一點保證了基坑最終變形能夠與設(shè)計結(jié)果比較吻合。

4）基坑各道支撐點處的變形普遍比設(shè)計結(jié)果大，考慮到基坑的施工過程中氣候條件屬于一個降溫的過程，各種因素導(dǎo)致的混凝土收縮對基坑變形產(chǎn)生了不利的影響。

6、結(jié)論

（1）基坑的時空效應(yīng)是始終存在的，只是強弱程度不同，對于本案例而言，在基坑的初始階段和最終階段均體現(xiàn)出時空效應(yīng)的不同影響，因此在施工組織方面始終要強化對基坑時空效應(yīng)的控制。

（2）土體參數(shù)的選取應(yīng)當(dāng)根據(jù)時空效應(yīng)的不同進行不同方式的選取，本工程的時空效應(yīng)相對較弱，設(shè)計參數(shù)的選取方式雖然不能完全反應(yīng)基坑各階段的變形，但是能夠滿足工程設(shè)計的要求，確?；釉O(shè)計的安全與經(jīng)濟。

（3）混凝土支撐剛度的選取應(yīng)當(dāng)考慮混凝土收縮以及混凝土開裂的不利影響，可以考慮對支撐剛度進行折減。

[1]上海市標(biāo)準.基坑工程設(shè)計規(guī)程（DBJ08-61-97）.1997

[2]劉建航，侯學(xué)淵,主編.基坑工程手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社.1997

[3]施嘉干,編譯.板樁墻與地下連續(xù)墻.北京：人民交通出版社.1978

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.025