弱时空效应基坑设计理论验证

2011-10-12卫丹

中国科技信息 2011年4期

关键词：时空土体基坑

卫丹

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 200092

弱时空效应基坑设计理论验证

卫丹

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 200092

本文通过一个弱时空效应基坑的设计结论以及实测结果，对该种形式的基坑工程设计进行一些探讨，通过实测数据对设计结论进行验证，得到一些有意义的结论。

深基坑；时空效应；设计

引言

近年来的研究表明，基坑工程除与土体以及围护体的力学特性有关外，与时间以及空间有着非常密切的联系，从这个角度出发，可以将基坑工程分为强时空效应与弱时空效应两种形式，对弱时空效应基坑的深入研究是研究各种类型基坑工程的基础。

本文通过一个典型的弱时空效应基坑的设计结论以及实测结果，对这种形式的基坑工程进行设计方法上的探讨。

1、工程概况

该基坑宽28.4m，长28.1m，开挖深度24.95m，基坑围护采用1000mm厚地下连续墙，采用6道钢筋混凝土支撑，地下连续墙插入深度为17.05m, 坑底以下两米采用旋喷桩进行满堂加固。

本基坑深度虽然达到近25m，但是平面布置简单且平面尺寸不大，单层土体的开挖时间约3～5天，支撑的施工包括养护时间约为15天，单层施工时间累计20天左右，施工组织有序，中间没有出现任何中断，基坑弱时空效应的不利影响相对较弱。

2、地质条件

基坑开挖主要影响地层的土体参数如下表所示：

基坑设计强度指标一览表

3、基坑设计参数选取

设计采用FRWS软件进行计算，关键参数的选取方式以取规范规定选取范围的平均值为原则，参数选取结果见下表：

坑内进行加固，加固土层的计算参数见下表：

4、设计结果与实测数据

见图（1－6）。

图1 第一层土体开挖

图2 第二层土体开挖

图3 第三层土体开挖

图4 第四层土体开挖

图5 第五层土体开挖

图6 第六层土体开挖

5、对比结果分析

1）在前四层土体开挖过程中，设计计算的数值明显大于实测结果，而且设计最大变形点的位置较实测结果深5米左右。分析其原因，应当是由于浅层土体开挖包括支撑施工的周期较短，基本都能控制在20天以内，土体的变形尚未完全发挥，故地墙的变形较小。

2）第五、六层土方开挖的过程中，基坑变形的实测数值和设计结果逐渐接近，最终达到比较吻合的状态，无论是变形数值和最大位移点均能够一致，该两层土体的开挖以及支撑的施工周期较长，达到25天以上，特别是第六层土体开挖涉及1.5m底板的制作，周期达到30天以上，基坑的变形的这一阶段发展速度较快，但是最终没有超出设计值过多。

3）地墙墙底变形以及墙顶变形在各个阶段和设计结果均一致，这一点保证了基坑最终变形能够与设计结果比较吻合。

4）基坑各道支撑点处的变形普遍比设计结果大，考虑到基坑的施工过程中气候条件属于一个降温的过程，各种因素导致的混凝土收缩对基坑变形产生了不利的影响。