軟土深大基坑分區(qū)開挖控制變形的機(jī)理研究及工程實(shí)踐.pdf

1、基坑開挖過程就是土體卸荷的過程，這一過程將產(chǎn)生支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、基坑底土體隆起和基坑周圍土體變形。目前城市基坑開挖面積越來越大，開挖深度越來越深，由于這些深大基坑一次性卸荷量大，施工工期長(zhǎng)、施工條件復(fù)雜困難，加之軟土特別是飽和軟土其孔隙比及壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高并呈軟塑或流塑狀等特點(diǎn)，使得深基坑開挖對(duì)環(huán)境的影響十分顯著。主要表現(xiàn)為周邊建筑、道路、地下管道和管線因地基不均勻沉降開裂或斷裂破壞等。因此，在軟土地區(qū)大城市深基坑開挖過程中，

2、對(duì)基坑變形進(jìn)行控制是十分重要和必需的。 本文通過室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和有限元手段對(duì)上海軟土地區(qū)深大基坑卸荷影響和其控制方法進(jìn)行分析研究，主要內(nèi)容如下： （1）對(duì)上海軟土地區(qū)④層土、⑤層土、⑥層土、⑦層土和⑧層土進(jìn)行室內(nèi)加荷—卸荷試驗(yàn)，根據(jù)土體在加荷狀態(tài)和卸荷狀態(tài)下的豎向應(yīng)力和水平應(yīng)力變化，分析土體靜止側(cè)壓力系數(shù)K0和卸荷靜止側(cè)壓力系數(shù)K0R之間的關(guān)系以及卸荷靜止側(cè)壓力系數(shù)K0R與卸荷比R之間的關(guān)系。通過側(cè)向應(yīng)力相對(duì)變化率分

3、析土體在卸荷情況下的影響深度，得出土體在卸荷情況下，其影響深度為2．5～3．0 H（H為基坑內(nèi)土層開挖深度）； （2）通過分析基坑開挖寬度B、開挖深度H及圍護(hù)墻入土深度D和基坑卸荷影響之間關(guān)系，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)得出的土體卸荷影響深度，提出可以定量確定不同卸荷面積下基坑卸荷影響范圍的方法，得出軟土地區(qū)深大基坑卸荷坑外地表沉降最大范圍可達(dá)（3．5～4．0）tan（45°—（）/2）H（H為基坑開挖深度，（）為土體內(nèi)摩擦角）。因此，工程中

4、我們應(yīng)重視深大基坑卸荷對(duì)周邊環(huán)境的影響及相應(yīng)的控制措施； （3）對(duì)深大基坑卸荷影響范圍內(nèi)的土層變形分為A、B、C、D、E五個(gè)區(qū)，在分區(qū)的基礎(chǔ)上對(duì)各分區(qū)土層變形機(jī)理進(jìn)行探討分析，從而更加深入地研究軟土地區(qū)深大基坑卸荷變形機(jī)理。在工程施工中，可針對(duì)性地采取分區(qū)開挖卸荷來達(dá)到控制變形的目的； （4）應(yīng)用三維有限元模擬深大基坑工程不分區(qū)整體開挖和分區(qū)開挖，分別對(duì)基坑開挖后土體位移場(chǎng)和對(duì)周邊環(huán)境的影響進(jìn)行預(yù)估分析，并結(jié)合“大上海會(huì)