基坑開挖對周邊土體側(cè)向位移影響的研究

葛 菻

(上海徐匯濱江開發(fā)投資建設(shè)有限公司,上海 200232)

基坑開挖對周邊土體側(cè)向位移影響的研究

葛 菻

(上海徐匯濱江開發(fā)投資建設(shè)有限公司,上海 200232)

結(jié)合某電力燃料生產(chǎn)調(diào)度中心及輔助用房新建項(xiàng)目特點(diǎn)，合理布設(shè)了基坑開挖監(jiān)測點(diǎn)位，分析了基坑開挖時(shí)周邊土體水平位移規(guī)律，從而對基坑圍護(hù)的設(shè)計(jì)起到了參考和驗(yàn)證作用。

基坑開挖，土體，側(cè)向位移，監(jiān)測點(diǎn)

0 引言

隨著城市地下空間的開發(fā)，越來越多的基坑工程在建筑密集區(qū)開挖，對基坑周邊既有構(gòu)筑物的保護(hù)也越來越重要。因而，周邊建筑對變形的承受能力也成了基坑設(shè)計(jì)的重要部分，而要分析基坑開挖對鄰近構(gòu)筑物的影響，首先需研究基坑開挖對周邊土體側(cè)向位移的影響。

目前估計(jì)基坑開挖引起的地表以下土體變形主要借助有限元方法來實(shí)現(xiàn)。如PECK[1]，BLACKBURN[2]，WANG[3]對基坑周邊土體移動(dòng)機(jī)理以及規(guī)律所作的研究。而有限元方法因選取的土體力學(xué)參數(shù)不同會(huì)有較大差異，需通過實(shí)際工程加以驗(yàn)證，本文通過實(shí)際工程項(xiàng)目的監(jiān)測，研究基坑開挖引起周邊地表以下土體側(cè)向位移，分析周邊土體水平位移規(guī)律，從而對基坑圍護(hù)的設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)和驗(yàn)證作用。

1 工程概況及監(jiān)測點(diǎn)布置

電力燃料生產(chǎn)調(diào)度中心及輔助用房新建項(xiàng)目基坑開挖面積13 867 m2，開挖深度為6 m2，基坑安全等級(jí)為三級(jí)(局部落深坑為二級(jí))，周邊環(huán)境保護(hù)等級(jí)為三級(jí)?；訃o(hù)采用SMW工法樁加一道混凝土支撐。監(jiān)測點(diǎn)布置和基坑分塊開挖順序見圖1。

測斜孔優(yōu)先布置在每條邊的中部，其次按間距20 m～50 m布設(shè)，孔深大于圍護(hù)樁長度5 m～10 m。

測試方法：采用測斜儀在0°(高輪垂直并向基坑方向)和180°(高輪垂直并背離基坑方向)方向上分別以管底為0，間隔0.5 m讀數(shù)A0，A180，連續(xù)拉至管頂，即為一測回，由公式Lsinθ=(A0+A180)/2計(jì)算各段位移，各段位移累計(jì)即可推算出對應(yīng)測斜管內(nèi)各點(diǎn)圍護(hù)體側(cè)向變形水平位移值。

2 基坑開挖時(shí)土體側(cè)向位移變化分析

圖2～圖5為基坑開挖不同狀態(tài)時(shí)，周邊土體側(cè)向位移的變化規(guī)律。

由測點(diǎn)TX1變化可知，當(dāng)A區(qū)開挖完畢，周邊土體的側(cè)向位移由初設(shè)的3.5 mm增加到10 mm，增加了2.8倍。后續(xù)區(qū)域的開挖，對該測點(diǎn)的影響較小，直至基坑開挖完畢，側(cè)向位移增加了4倍左右。

基坑開挖完畢時(shí)，TX2的土體側(cè)向位移大于TX1和TX3，TX5的土體側(cè)向位移大于TX4和TX6,TX8的土體側(cè)向位移大于TX7和TX9,TX11的土體側(cè)向位移大于TX10和TX12,即對于方形的基坑開挖，各邊中心位置的土體側(cè)向位移變化最大。

本工程基坑開挖深度為6 m，土體側(cè)向位移在深度6 m～10 m范圍內(nèi)較大，最大土體側(cè)向位移位于7 m深度處。最大側(cè)向位移為24 mm，相對于初設(shè)值增加了4倍左右。

由圖2～圖5可知，土體側(cè)向位移隨著深度的增加，先增大后減小，直至為0。測點(diǎn)深度14 m以下的土體側(cè)向位移變化很小，即基坑開挖對周邊土體側(cè)向位移的影響范圍主要集中在2.3倍開挖深度以內(nèi)。

3 結(jié)語

通過實(shí)際工程項(xiàng)目實(shí)測數(shù)據(jù)的分析對比，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：1)對于方形的基坑開挖，各邊中心位置的土體側(cè)向位移變化最大。2)土體側(cè)向位移隨著深度的增加，先增大后減小，直至為0，變化最大的位置與開挖深度并不相同，而是位于1.16倍的開挖深度處。3)基坑開挖對周邊土體側(cè)向位移的影響范圍主要集中在2.3倍開挖深度以內(nèi)。

[1] PECK R B.Deep excavations and tunneling in soft ground[C]// Proc 7th ICSMFE,Mexico,1969:225-290.

[2] BLACKBURN J T,FINNO R J.Three-dimensional responses observed in an internally braced excavation in soft clay[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2007,133(11):1364-1373.

[3] WANG J H,XU Z H,WANG W D.Wall and ground movements due to deep excavations in Shanghai soft soils[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2010,136(7):985-994.

Study on the impact of foundation excavation upon surrounding lateral soil displacement

Ge Lin

(ShanghaiXvhuibinjiangDevelopmentInvestmentConstructionCo.,Ltd,Shanghai200232,China)

Combining with power fuel dispatching center and new subsidiary building project features, the paper rationally arranges foundation excavation monitoring points, and analyzes horizontal surrounding soil displacement law in the foundation excavation, so as to play a guiding and testing role for the foundation enclosure design.

foundation excavation, soil, lateral displacement, monitoring point

1009-6825(2017)03-0058-02

2016-11-16

葛 菻(1968- ),女,工程師

TU463

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