衛(wèi)丹

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司 200092

弱時(shí)空效應(yīng)基坑設(shè)計(jì)理論驗(yàn)證

衛(wèi)丹

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司 200092

本文通過一個(gè)弱時(shí)空效應(yīng)基坑的設(shè)計(jì)結(jié)論以及實(shí)測結(jié)果，對該種形式的基坑工程設(shè)計(jì)進(jìn)行一些探討，通過實(shí)測數(shù)據(jù)對設(shè)計(jì)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，得到一些有意義的結(jié)論。

深基坑；時(shí)空效應(yīng)；設(shè)計(jì)

引言

近年來的研究表明，基坑工程除與土體以及圍護(hù)體的力學(xué)特性有關(guān)外，與時(shí)間以及空間有著非常密切的聯(lián)系，從這個(gè)角度出發(fā)，可以將基坑工程分為強(qiáng)時(shí)空效應(yīng)與弱時(shí)空效應(yīng)兩種形式，對弱時(shí)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(gè)典型的弱時(shí)空效應(yīng)基坑的設(shè)計(jì)結(jié)論以及實(shí)測結(jié)果，對這種形式的基坑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)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(hù)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(jìn)行滿堂加固。

本基坑深度雖然達(dá)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(shí)間約3～5天，支撐的施工包括養(yǎng)護(hù)時(shí)間約為15天，單層施工時(shí)間累計(jì)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(shí)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(jì)強(qiáng)度指標(biāo)一覽表

3、基坑設(shè)計(jì)參數(shù)選取

設(shè)計(jì)采用FRWS軟件進(jìn)行計(jì)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(jìn)行加固，加固土層的計(jì)算參數(shù)見下表：

?

4、設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)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(jì)計(jì)算的數(shù)值明顯大于實(shí)測結(jié)果，而且設(shè)計(jì)最大變形點(diǎn)的位置較實(shí)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(shí)測數(shù)值和設(shè)計(jì)結(jié)果逐漸接近，最終達(dá)到比較吻合的狀態(tài)，無論是變形數(shù)值和最大位移點(diǎn)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(dá)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(dá)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(jì)值過多。

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

4）基坑各道支撐點(diǎn)處的變形普遍比設(shè)計(jì)結(jié)果大，考慮到基坑的施工過程中氣候條件屬于一個(gè)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(shí)空效應(yīng)是始終存在的，只是強(qiáng)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(shí)空效應(yīng)的不同影響，因此在施工組織方面始終要強(qiáng)化對基坑時(shí)空效應(yīng)的控制。

（2）土體參數(shù)的選取應(yīng)當(dāng)根據(jù)時(shí)空效應(yīng)的不同進(jìn)行不同方式的選取，本工程的時(shí)空效應(yīng)相對較弱，設(shè)計(jì)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(jì)的要求，確保基坑設(shè)計(jì)的安全與經(jīng)濟(jì)。

（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(jìn)行折減。

[1]上海市標(biāo)準(zhǔn).基坑工程設(shè)計(jì)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