肖蓉

通常來講，深基坑開挖很可能引發(fā)相應(yīng)的位移或者變形，對于上述的基坑變形應(yīng)當(dāng)予以全方位的防控與處理。在目前現(xiàn)狀下，有關(guān)部門針對深基坑開挖已經(jīng)能夠運(yùn)用與之有關(guān)的基坑支護(hù)措施，通過實(shí)測現(xiàn)場數(shù)據(jù)并且運(yùn)用數(shù)值模擬的方式來探究其中的變形規(guī)律。這是由于，針對深基坑支護(hù)只有全面明確了固有的變形規(guī)律，那么才能顯著增強(qiáng)基坑開挖的實(shí)效性，對于基坑沉降、水平樁基位移與基坑底部隆起的現(xiàn)象予以妥善處理。除此以外，如果要致力于控制基坑變形，那么還需靈活運(yùn)用加固基坑土地、增強(qiáng)支撐剛度或者布置隔離墻等方式來實(shí)現(xiàn)綜合性的基坑變形防控。

一、深基坑的受力狀態(tài)

一般情形下，開挖深基坑都將會很難避免干擾到附近地層，從而產(chǎn)生突顯的地層波動狀態(tài)。在開挖面的附近，基坑地層表現(xiàn)為相對顯著的變形趨向。具體而言，深基坑受力主要可以分成如下的受力狀態(tài)：

第一類為最小的基坑主應(yīng)力?；又鲬?yīng)力一般來講集中于樁基底部的位置，并且呈現(xiàn)快速變化的特征。在某些情形下，深基坑如果已經(jīng)達(dá)到了80kPa的最小主應(yīng)力，那么與之相應(yīng)的樁腳范圍也將會延伸至2米左右。由此可見，最小主應(yīng)力很可能呈現(xiàn)集中的趨勢，然后逐漸降低。

第二類為最大的基坑主應(yīng)力。最大主應(yīng)力整體上呈現(xiàn)水平性的分布狀態(tài)，其主要分布于樁腳以及圍護(hù)的某些特殊部位上。對于下側(cè)的基坑開挖面而言，關(guān)鍵在于防控豎向的基坑應(yīng)力偏轉(zhuǎn)，以便于妥善控制最大限度的基坑主應(yīng)力。

第三類為最大的基坑剪力?；蛹袅υ谳^多情形下都會集中于粗砂層或者淤泥層的范圍內(nèi)，此種剪應(yīng)力占據(jù)較小的比例，而與之相應(yīng)的數(shù)值也不會超出50kPa。在局部分布的塑性區(qū)中，基坑支護(hù)還可能呈現(xiàn)流動失穩(wěn)的狀態(tài)。由此可見，對于防控潛在性的基坑變形通常都要關(guān)注于豎向的地層變形，與此同時還需關(guān)注附加性的基坑地面沉降。

二、分析基坑支護(hù)變形的基本規(guī)律

施工人員針對基坑支護(hù)變形如果要致力于全方位的監(jiān)控，那么有必要因地制宜布置與之有關(guān)的各個監(jiān)測點(diǎn)，以便于隨時測定當(dāng)前的基坑整體位移與整體變形趨勢。例如針對整個基坑支護(hù)而言，最好在頂端支護(hù)位置上設(shè)計必要的監(jiān)測點(diǎn)。具體而言，基坑支護(hù)變形涉及到如下的基本變形規(guī)律：

1.關(guān)于水平位移

水平位移與水平變形通常存在于基坑頂部的某個位置上，此種位移的典型為雙排樁支護(hù)引發(fā)的基坑變形。因此在布置雙排樁的深基坑擋墻時，尤其有必要實(shí)現(xiàn)對于水平基坑變形的實(shí)時性監(jiān)控。通過全面描繪變形曲線，可知擋土墻本身表現(xiàn)為顯著的變形與位移趨勢，而擋土墻的某些特殊部位呈現(xiàn)較大的位移可能性。因此在施工中，關(guān)于水平向的基坑變形應(yīng)當(dāng)能夠妥善加以防控。

圖1 基坑支護(hù)的水平位移與豎向位移

2.關(guān)于豎向位移

相比水平位移，豎向位移通常來講更加穩(wěn)定，因此也表現(xiàn)為特定的變化趨勢。深基坑由于受到豎向位移給其帶來的顯著影響，因而存在較大可能引發(fā)基坑變形。在多數(shù)情形下，豎向與水平的基坑支護(hù)位移都來源于同樣的外界要素。施工人員針對整個基坑所處的地質(zhì)狀態(tài)在全面加以觀測的前提下，應(yīng)當(dāng)能夠給出與之相應(yīng)的基坑變形趨勢，通過全面判斷上述的變形規(guī)律來開展相應(yīng)的變形防控。

3.關(guān)于頂部位移

深基坑變形除了上述的情形以外，其還應(yīng)當(dāng)包含頂部基坑的位移或者變形。通過觀測曲線可知，基坑頂部很可能同時受到豎向以及水平位移的顯著影響。這主要是由于，深基坑支護(hù)設(shè)有雙排樁的構(gòu)造，因此在逐漸增大開挖深度的同時，深基坑頂部也將會緩慢移動。施工人員對于此類位移如果沒有給予關(guān)注，那么頂部位移就會表現(xiàn)為逐漸擴(kuò)大的趨向，直至威脅到整個基坑的穩(wěn)定。

圖2 基坑圍護(hù)樁具備的剪力值與彎矩值

三、探求控制措施

深基坑開挖的整個過程都將會受到外界要素給其帶來的受力影響，在此基礎(chǔ)上將會表現(xiàn)為顯著的基坑支護(hù)變形。針對深基坑開挖如果要全面保障最優(yōu)的基坑施工質(zhì)量，則需明晰基坑承受的各種外力大小，然后對其給出相應(yīng)的建模措施。由此可見，開挖基坑施工的側(cè)重點(diǎn)就在于控制潛在的基坑變形，從而確保其符合最根本的深基坑穩(wěn)定性與安全性。因此在當(dāng)前的施工實(shí)踐中，對于控制基坑變形有必要關(guān)注如下的變形控制舉措：

1.構(gòu)建基坑變形的模型

深基坑支護(hù)不能夠欠缺與之相應(yīng)的基坑支護(hù)模型，因此在全過程的基坑施工中，施工人員都要憑借相應(yīng)的計算模型來全面探析基坑變形。具體在涉及到建模過程中，應(yīng)當(dāng)確保計算模型符合特定的寬度與高度。與此同時，針對模型邊界也要予以正確的界定，對其寬度可以設(shè)計為3倍左右的開挖基坑深度，最好限定于50米左右的基坑邊界取值。在此前提下，對于運(yùn)算模型應(yīng)當(dāng)將其分成三角形的網(wǎng)格單元，按照法向約束的方式來確定模型邊界。

因此可見，通過運(yùn)用建模措施可以顯著優(yōu)化基坑變形控制，對于某些潛在性的基坑變形要素也能予以綜合性的監(jiān)控。例如在某次建模過程中，對于整個模型將其劃分為20個相應(yīng)的網(wǎng)格單元，在這其中包含8000多個模型節(jié)點(diǎn)。

2.全面明確圍護(hù)受力的狀態(tài)

深基坑圍護(hù)本身構(gòu)成了最關(guān)鍵的基坑承重結(jié)構(gòu)，具體開挖深基坑時，關(guān)鍵就在于明確圍護(hù)樁在現(xiàn)階段的受力狀態(tài)，據(jù)此應(yīng)當(dāng)能夠判斷出相應(yīng)的受力彎矩。針對剪力曲線在全面分析的前提下，可以得知基坑剪力與圍護(hù)樁能夠承受的重力之間具有密不可分的聯(lián)系。針對基坑開挖面來講，土體壓力能夠同時作用于外側(cè)以及內(nèi)側(cè)的深基坑特殊部位，而與之有關(guān)的剪力曲線也表現(xiàn)為差異性。深基坑開挖通常都會涉及到粗砂層與素填土的不同土層類型，對此有必要全面明確其中的壓力增大幅度。

3.妥善控制支護(hù)變形

針對不同種類的基坑支護(hù)而言，應(yīng)當(dāng)選擇與之相應(yīng)的變形防控措施。具體而言，施工人員針對多層次的影響因素都要著眼于全方位的分析，從而給出可行性較強(qiáng)的變形防控舉措。在此前提下，針對基坑支護(hù)還需兼顧現(xiàn)場水文、現(xiàn)場地質(zhì)條件與深基坑本身的特征。具體在選擇支護(hù)方案時應(yīng)當(dāng)因地制宜來完成方案選擇，確保圍護(hù)墻與土層能夠保持緊密接觸，保障其符合最佳的土層深度。只有做到了上述的變形支護(hù)全面防控，才可以從源頭入手來增強(qiáng)整個支護(hù)具備的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

深基坑支護(hù)由于受到多種多樣要素給其帶來的影響，通常來講都會表現(xiàn)為基坑沉降或者基坑變形等不良現(xiàn)象。在此前提下，施工人員在開挖深基坑的整個過程中都要著眼于監(jiān)控基坑變形，因地制宜運(yùn)用相應(yīng)的舉措來控制上述的基坑支護(hù)變形。截至目前，施工人員已經(jīng)能夠運(yùn)用多樣化的方式來設(shè)置深基坑支護(hù)，深基坑支護(hù)最基本的施工目標(biāo)就在于全面監(jiān)控基坑位移并且妥善防控基坑變形。