摘要：對于許多深基坑工程來說并不是僅僅需要足夠的承載能力，還應(yīng)控制變形，保證基坑周邊的建筑、道路、管線等的正常使用。特別是軟土地區(qū)，如何控制深基坑變形，如何在設(shè)計中將深基坑變形控制在一定的范圍，這方面的研究工作急待深入。
　　關(guān)鍵詞：軟土；深基坑；圍護
　　一、基坑變形現(xiàn)象及機理
　　基坑開挖變形主要包括三個部分：支護結(jié)構(gòu)變形、基坑底部隆起、支護結(jié)構(gòu)后地表及臨近建（構(gòu)）筑物的變形，研究表明這三方面是相互關(guān)聯(lián)的。基坑開挖過程也是基坑開挖面上卸荷的過程，卸荷使坑底土體產(chǎn)生向上為主的彈性位移，同時支護結(jié)構(gòu)在兩側(cè)土壓力差作用下產(chǎn)生向基坑內(nèi)的側(cè)向變形。
　　1.1圍護結(jié)構(gòu)變形
　　基坑開挖時，支護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)卸去部分土壓力，導致基坑外側(cè)受主動區(qū)土壓力，同時坑底支護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)又受被動區(qū)土壓力，隨著開挖深度的不斷加大，坑內(nèi)外土面高差不斷加大，當開挖到一定深度時，基坑內(nèi)外土面高差所形成的加載和地面各種超載的作用，就會使支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向基坑內(nèi)的側(cè)向變形。
　　在實際工程中，墻體豎向位移的危害性較小，所以常被忽視。由于開挖時釋放了土體自重應(yīng)力，墻體一般在土體的帶動下有所浮起，這給基坑穩(wěn)定、地表沉降和墻體自身的穩(wěn)定帶來一定危害，在軟土基坑中尤其如此。當采用灌注樁或地連墻支護時，如果支護結(jié)構(gòu)施工時清孔不凈，樁墻底有沉渣，則基坑開挖階段支護結(jié)構(gòu)也有可能下沉。
　　1.2周邊地表沉降
　　支護結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形使主動土壓力區(qū)的土體向坑內(nèi)移動，使主動土壓力區(qū)的土體水平應(yīng)力減小，剪力增大，出現(xiàn)塑性區(qū)，支護結(jié)構(gòu)外側(cè)發(fā)生地層損失而引起地表沉降，支護結(jié)構(gòu)的變形是引起周圍地層移動的重要原因。
　　對于懸臂式樁墻，墻頂處有較大的水平位移，墻體旁邊出現(xiàn)較大的地表沉降，沉降曲線呈三角形；對于有支撐樁墻且當墻體有較大的入土深度或墻底位于剛性較大的地層內(nèi)，墻體的變位類似于梁的變位，此時地表沉降的最大值不是在墻旁，而是位于離墻一定距離的位置上，沉降曲線形狀可以視為二次曲線。當基坑附近有建筑物存在時，沉降曲線形狀亦是二次曲線形式，在建筑物位置處，受建筑物自重作用，沉降較大。
　　二、坑底加固體齡期對圍護結(jié)構(gòu)及其周邊環(huán)境影響
　　近年來隨著經(jīng)濟的快速增長和城市化進程的不斷加快，各種地下建筑飛速發(fā)展，基坑的開挖深度愈來愈深。大量的工程實踐表明，基坑坑底被動區(qū)土體的加固可以有效減小圍護結(jié)構(gòu)變形和基坑周邊土體位移。特別是在軟土地區(qū)，近年來更多地通過基坑坑內(nèi)加固土體以提高和改善基坑內(nèi)側(cè)土體物理力學參數(shù)，從而達到控制圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形以及周邊土體位移的目的。但對加固區(qū)的作用效果，一般很難作出定量的評價，實際工程中基坑設(shè)計人員也通常僅憑工程經(jīng)驗確定坑底加固的范圍。
　　隨著加固體齡期的增長，一方面主動區(qū)土壓力變化不大，另一方面，被動區(qū)土壓力局部增加很多，這樣就導致了墻內(nèi)外土壓力差就逐漸減小，隨之墻體變形就逐漸減小，這樣就解釋了隨著加固體齡期的增長墻體側(cè)向變形逐漸減小的現(xiàn)象了。
　　綜合以上幾個方面，可以看出，當齡期為7d時，加固體對于各變形的控制已有一定的作用了，各相應(yīng)位移最大值相對完成量均已在50%以上，但是由于要確保基坑附近既有國鐵路堤的安全使用，還是選擇齡期為28d時加固體各參數(shù)用于設(shè)計為宜，因為當齡期為28d時，各相應(yīng)位移最大值相對完成量均在80%左右，而剩下的20%則需要再養(yǎng)護兩個月才可以完成，如果選擇三個月齡期，加固體各參數(shù)雖會有所提高，但相對于工期的延誤，是不經(jīng)濟的。
　　三、坑底加固體寬度對圍護結(jié)構(gòu)及其周邊環(huán)境影響
　　從圍護結(jié)構(gòu)的變形分析來看，首先進行坑內(nèi)土體加固對于控制墻體水平位移具有較顯著的效果，滿堂加固可以使其位移減小約20%，其次隨著加固體寬度的增加，墻體水平位移在逐漸減小，并且加固寬度的變化只對加固體加固深度范圍內(nèi)對應(yīng)的墻體變形有較大影響，而對墻體其余部分影響相對較弱。地下連續(xù)墻的最大水平位移在加固體寬度為0~24m范圍內(nèi)基本上呈線性減小，當加固寬度達24m（即1倍開挖深度）時，可以使墻體水平位移減小約15%，占了滿堂加固所能減小位移的75%，之后減小幅度變得很緩。
　　隨著加固體寬度的增長，一方面主動區(qū)土壓力變化不大，另一方面，被動區(qū)土壓力局部增加很多，這樣就導致了墻內(nèi)外土壓力差就逐漸減小，隨之墻體變形就逐漸減小，這樣就解釋了隨著加固體寬度的增加墻體側(cè)向變形逐漸減小的現(xiàn)象了。
　　四、結(jié)論
　　基坑開挖卸載，連續(xù)墻變形，周邊土體移動，進而導致周邊地表沉降和鄰近既有路堤變形。隨著開挖深度的逐漸增加，各變形均在增加。由于坑底進行地基加固和空間效應(yīng)的影響，基坑長邊對稱軸處的連續(xù)墻變形和地表沉降均較基坑短邊處的大；同時也使得連續(xù)墻的最大位移出現(xiàn)在基坑長短邊的中點位置，深度在加固體附近；地表沉降最大值出現(xiàn)在基坑長短邊的對稱軸上且距離基坑一定距離處；鄰近路堤各變形的最大值均出現(xiàn)在距離基坑短邊中點最近的位置。
　　參考文獻
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