深基坑的时空效应法施工
基坑工程时空效应
0 0
-5
水平位移(mm)
50
100
150
200
-10
-15
深度(m)
-20
-25
-30
挖至-7.5的实测值
-35
按照原先施工参数的预测值
调整参数，不考虑注浆的预测值
调整开挖参数前后的基坑挡墙变形计算值对比
157#地块基坑周围环境示意图
157#地块基坑周围环境示意图
预留土堤宽 度10m 每小段开挖 宽度6～8m 每小段在18 小时之内开 挖并支撑
开挖第二层土时东端墙最大水平 位移增大至6mm超过了警戒值
第三层土方开挖中的变形增量减至3mm
调整施工参数控制地墙位移
三、不规则基坑工程实例
新世界商厦剖面图
新世界商厦支撑平面图
新世界平面图
香港广场
车站及其周围环境示意图二
车站及其周围环境示意图一
沉降(mm)
5
0
西
-5
西
东
1 0
16.1m/27线西
100 200 300 时间（天）
1.4 1.32 1.24 1.16 1.08
1 0
14m/27线东
100 200 300 时间(天)
土压力时间系数
土压力时间系数
1.12
19.8m/27线东
1.08
1.04
1
0
20
40
时间(天)
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
1.05
1 0 10 20 30 40 50 时间(天 ）
土压力时间系数
1.3 10.5m/杨高路 1.25
1.2 1.15
1.1 1.05
时空效应法在深基坑工程中的应用
Ｉ 土层 层厚／ 重度／ 南 ｃｋａ 渗透系数／ Ｊ ｍ ｝ ／Ｐ 】 ］ ／
（Ｎ． － （ ） ｋ ｍ３ ） 。 （ｍ・ ｃ ｓ） （ Ｎ・ － ｋ ｍ４ ）
７ ９ ０ ． ×ｌ吨 ７ ３ Ｏ ． ×１Ｉ ７
２ １ ０ ． ×１－ ８ ２０ ０ ． ×ｌ １８ Ｏ ． ×１
３０ ０ ０ ４５ ０ ０
５０ ０ ０ ５０ ０ ０ ８０ ０ ０
７粉质粘土 Ｏ ６ ．
８ １粉 质 — 粘 土 ９ １ 质 —粉 粘 土 ９ ２粉 砂 — ２７ ． ９
护周 围环境 。
６ 结 论
经过 此 次 实 践 ， 分体 会 到“ 层 、 充 分 分步 、 匀 、 均 对 称” 的时空 效应理 念在深 基坑 施工 中 的重要性 。在施 工
技术 上要 合理 布置 开挖 流程 ，充分 发挥 被动 区土 体 抵
挡 并延缓 围护 结 构— — 连排 灌注 桩 变形 的作用 。加 强
时空效应法在深基坑 工程 中的应用
口 文 ／ 志 强 谢 恩 杰 高 斌 宋 红 智 高 摘 要： 文章结合天津市泰安道一号院深基坑施工， 介绍 了利用时空效应理论加快施工进
度 ， 制基 坑 变形 的做 法和体 会 。 控
关 键词 ： 深基 坑 ； 支撑 ； 梁 ； 环 土方开挖
体进 行 合 理空 间划 分 ，以期 利用 土 体 结构 形 成 的空 间
抵抗 作 用来 减 少支 护 结构 位 移 并结 合环 梁 混凝 土 早 强 技术 和 基坑 监测 分 析 ， 高基 坑稳 定 性 ， 护周 边 环 境 提 保
超大面积深基坑土方开挖施工技术
超大面积深基坑土方开挖施工技术当前我国城市化进程加快，城市发展承受的压力越来越大。
因此建筑朝向高层的方向发展，越来越多超大面积的深基坑投入建设，基于此本文主要探讨分析了超大面积深基坑土方开挖相关技术，希望对以后的施工有所帮助。
标签：超大面积深基坑;土方开挖;施工技术引言：随着现代建筑中高层和超高层不断增加，超大面积深基坑在施工中也越来越常见，施工中由于其周围交通道路及原建筑和各类管线的存在造成了施工场地狭小等现状，增大了基坑的施工难度，因而在施工中科学合理的组织基坑土方施工，对保证施工安全及周围建筑安全具有现实意义。
1、超大面积基坑开挖方法及适用范围1.1直接分层开挖1.1.1施工要求：直接分层开挖方式包含两种：放坡开挖、无内撑挖掘如果挖掘的土方是软地基，那么就不能挖掘过深，通常情况下挖掘深度在6—7m范围内其中，放坡开挖方式施工起来相对更简单一些，而且这种方式开挖能够在较短的时间内完成较大的工作量，放坡开挖可以满足分层开挖的条件，同时也可以执行一次性挖掘工作;无内撑挖掘方式在实际的基坑挖掘工作中，需要较大面积的主体结构作业空间，同样也能够在技术层面上进行工期的缩短。
1.1.2适用范围：基坑四周空旷、有足够的放坡场地，周围没有建筑设施或地下管线的情况，最简单的开挖方式1.2盆式开挖方法1.2.1施工要求：所谓盆式开挖，就是先将基坑中间位置的土进行挖出，再以此为基础，挖除基坑四周的土方，形成一个盆式基坑整个施工过程第一步需要完成的就是中间部分土方的挖掘;第二步开始对中间部分砼垫层、基础或地下室结构进行施工，完成后再依靠水平支撑或者斜撑来将四周围护结构进行全面处理。
1.2.2适用范围：盆式开挖方法主要适用于盆式部位土方开挖方便，基坑面积大，且整个基坑工程所需要建设的支撑系统较小，无法进行放坡施工，工程的施工成本较低的基坑工程中。
此外，如果地下室底板设计有后浇带或可以预留了施工缝的大面积基坑开挖，就可以优先考虑使用盆式开挖方法。
建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理
工程管理Engineering Management– 108 –一、建筑工程中的深基坑支护技术所谓的基坑工程，实质就是一种同时兼顾了支护体系、土方开挖、支护施工的综合工程项目，特点为有着极强的技术综合性、风险大、安全储备小、临时性。
基坑支护设计可靠性、可行性与合理性关系到工程最后的安全、工期与造价。
建筑工程的基坑支护有着许多种类型，比较常见的有内支撑结构、锚拉式结构、悬臂式结构、重力式挡土结构、土钉墙以及放坡。
不同条件使用不同的支护方法才能够保障工程可行性与安全性。
相对来说，城市的空间比较狭小，故有着较高的土地综合利用率。
为了提高工程立体和层次，就需要做好支撑工作，因此社会中出现了许多内支撑结构项目。
在大型的超深基坑中，内支撑支护是非常常见的。
内支撑支护由挡土结构与内支撑系统两部分共同组成。
施工的时候，挡土结构负责承担基坑作业中的水土压力，并且可以防止压力传导到支撑结构，防泄漏效果非常好，能够极大的提高超深基坑的施工质量、作业水平。
支撑系统包括竖向与水平两种体系。
支撑材料主要是钢筋混凝土结构与钢结构两种类型。
内支撑支护的竖向使用钢结构，便捷性突出。
安装后这种结构的支撑能力非常好，可以很好的减少时间效应的负面影响。
内支撑结构水平向一般会用钢筋混凝土结构，灵活性突出可以从容应对各种类型基坑，且不会在各种小型问题作用下发生位移情况，保障了基坑作业效果、作业质量。
二、现阶段深基坑作业施工管理问题（一）结构不合理为了保障深基坑作业质量，设计环节十分重要。
设计过程中，要充分参考勘察环节与施工过程中的各种技术参数。
开挖的时候经常会出现支护结构位移、内力、外土体变形一类的状况，这些意外影响重大。
施工技术的参数不确定性问题以及勘查数据失真的情况都会影响到深基坑支护的设计与选型，影响重大。
当前土压力的计算大多会用到朗肯土压力理论，这是一种平面静态设计原理。
但众所周知，土压力本身会受到空间效应作用，开挖过程中，土体蠕变稳定性降低，土压力此时又会受时间效应作用。
2024年深基坑土方开挖安全技术要点（三篇）
2024年深基坑土方开挖安全技术要点1一般安全要求1.1土方施工前，必须查明地下有无埋藏物。
如有相关管理单位拆迁完毕后，方可开挖。
1.2开挖基坑，根据设计文件或施工规范放坡、分层开挖。
1.3开挖基坑时，严禁掏土。
1.4人工挖土，多人操作时相互间应保持安全距离。
1.5设置上下爬梯，供作业人员上下。
1.6基坑周围2.0米内，不得堆放土、料和机具设备。
1.7距离构筑物距离较近时，开挖基坑前应对构筑物进行防护后，方可进行开挖。
施工过程中，应设施工防护人员进行监控观察土体和路基边坡的稳定。
1.8基础、边墙、墩台身施工完毕，拆除加固支撑时，应自上而下，逐段逐层进行。
2安全施工要点2.1提出合理的开挖程序及开挖施工参数。
这是确保基坑稳定和控制基坑变形符合设计要求的关键，其基本要求为：(1)有支护(锚拉)的基坑要分层开挖，分层数为基坑所设支撑道数加一。
每挖一层及时加好一道支撑或设好一道锚杆。
当采用土钉墙或喷锚网支扩方案时，应按设计每挖一层土做一层支护、随挖随支护；(2)有内支撑的基坑，每层土的开挖，对同时开挖的部分，其位置和深度，以保持对称为原则，防止基坑支护结构承受偏载；(3)保证支撑、围檩或拉锚的施工质量，科学组织、精心施工；(4)规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及数量，限定基坑旁边的超载；(5)确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发生水土流失而导致基坑失稳；(6)合理确定地基加固的范围、质量要求及检验方法；(7)选择满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输车辆及道路和堆放条件；(8)提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事故的方案。
2.2考虑时空效应的开挖及支撑施工。
基坑开挖的几何尺寸(长、宽、高)和挡墙开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护墙体和坑周地层位移有明显的相关性。
这里反映了基坑开挖的时空效应的规律。
考虑时空效应的开挖及支撑施工应根据下述诸因素进行：(1)基坑规模、几何尺寸、围护墙体及支撑结构体系的布置；(2)基坑地基加固和施工条件；(3)选择基坑分层、分块、对称、平衡限时开挖和支撑的顺序，并确定各工序的时限。
深基坑工程支护结构变形的时空效应
６７ 一 ３３ｍ（ 坪 标 高 ＋２６ｍ） ．， １－ 地 ． ．基 坑 开挖 面 积较 大， 周边为道路及房屋设施． 为了控制变形 ， 基坑工程 采用 盖 挖逆作 法施 工．
一
２ 地下连续墙变形的监测
该工程地下连续墙变形监测等级为一级 ， 采用预 埋测斜管的方法． 观测孔沿基坑周边布置 ， 按照监测 点水平 间距不宜小于 ２ 每边监测点数 目不宜小 ０ ｍ、 于 ３个的原则布置， 并在受力 、 变形较大且有代表性 的部位增加密度 ， 共设 ３ ９个观测孔． 每个测斜管从 墙顶向下按 ０ 的间距读数． ．ｍ ５ 本文选择具有代表性
图 １ 基坑部分形状及测点布置
・
９ ・ ２
天 津城 市建设 学 院学报 ２ １ 年 第 １ 卷 第 ２ ００ ６ 期 ３１ 模 型 的建立 ． 深基坑 本 身是 一个 具有 长 、 和深尺 寸 的三维 空 宽
该 处基坑 长度 为 １０ 宽 约 ４ 研究 墙 段 Ａ ２ ｍ， ０ ｍ， Ｂ 长度 ９ 其 上共 有三个 测孔 ， ０ ｍ， 分别 为 Ｃ １Ｃ ２ Ｘ０ 、Ｘ０ 、
报告 ， 该地区土层主要为杂填土 、 粉土 、 粉质黏土、 黏 土， 土质较差． 基坑开挖深度为 ２ ５ ｍ．在支护结构 中， 采用 １ ．ｍ厚地下连续墙作为挡土、 ２ 挡水结构 ， 内 做 Ｏ 衬墙 ； ．ｍ ８ 利用结构楼板作为水平支撑结构 ， 共 设三道楼板支撑 ， 各层楼板受力点标高分别为 ＋ － Ｏ３ ，
挖施工方法 ， 为软土地 区深基坑工程的设计和施工提
供参 考 ．
的部分基坑墙体作为研究对象， 针对地下连续墙变形 的时空效应进行研究 ， 所选部分基坑形状及测点布置
如图 ｌ 所示 ．
１ 工 程概 况
第二章高层建筑深基坑土方开挖
（5）墙后、管线底部和现有建筑物房屋基础的注 浆加固：注浆应在开挖前进行，挡墙后面的注浆 深度应大于开挖深度；管底注浆深度应不小于2m ，房基注浆深度宜大于5m，采用自上而下分居注 浆的方法。
优点：挡墙的无支撑暴露时间比较短，利用挡墙 四周所留的土堤，可以防止挡墙的变形。有时为了 提高所留土堤的被动土压力；还要在挡墙内侧四周 进行土体加固；以满足控制挡墙变形的要求。
缺点：挖土及土方外运的速度比岛式开挖要慢。 此法多用于较密支撑下的开挖。
a）中心开挖；
b） 中心地下结构施工 ；
c） 边缘土方开挖及支撑 设置；
六、对邻近建（构）筑物及地下设施的保护
在基坑开挖施工前应分析计算开挖引起的周 围地层的变形大小及影响范围，详细调查邻近被 保护对象的工作状况，确定其允许的地基变形参 数，采取积极有效的措施，保护地层变形影响范 围内的建（构）筑物和设施。
对周围环境的保护，应采取安全可靠、经济 合理的技术方案。
这里提出一些常采取的保护周围环境的措施：
对面积较大的基坑，为减少空间效应的影响 ，基坑土方宜分层、分块、对称、限时进行开挖 ，土方开挖顺序要为尽可能早的安装支撑创造条 件。
土方挖至设计标高后，对有钻孔灌筑桩的工 程，宜边破桩头边浇筑垫层，尽可能早一些浇筑 垫层，以便利用垫层（必要时可加厚作配筋垫层 ）对围护墙起支撑作用，以减少围护墙的变形。
（1）减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层分 块开挖且空间几何尺寸能最大限度地限制围护墙体 的变形和坑周土体的位移与沉降。
（2）尽量缩短基坑开挖卸荷后无支撑暴露时间。上 海地区要求：对一、二级基坑，每一工况下挖至设 计标高后，钢支撑的安装周期不宜超过一昼夜，钢 筋混凝土支撑的完成时间不宜超过两昼夜。
在软土地区超深基坑工程中应用“时空效应”理论指导施工实践—深达24.5m的地铁车站基坑开挖采取的技术措施
了潜 水 沿 降 水 谝 斗 曲 线 缓 慢 渗 透 吸 八 井管 的弊 端 ， 能快 速 而
上 海 明 珠 线 南 浦 大 桥 地 铁 站 位 于 南 浦 大 桥 西 转 盘 引 桥 和 国货 路 之 间 ， 中山 南 路 北 侧 ． 长 １ １ 宽 １ ． ｍ， 下 三 全 ｍ， ７ ７ 地 ８ 层 坑 深 度 在 标 准 段 ２ ９ ｍ， 头 井 ２ ．７ ｍ， 平 均 深 基 ２７３ 端 ４ ５５ 其 度 为 目前 上 海 已完 和 在 建 深 基 坑 之 最 。 其 围 护 体 系采 用 钢
维普资讯
● 地 基 基础
建
筑 基 坑 工 程 中 应 用 软 时 空 效 应 ＂ 论 指 导 施 工 实 践 理
“
深 达 ２ ． ｍ 的地 铁 车 站 基 坑 开 挖 采 取 的 技 术 措 施 ４５
口 邓 绍 伦 （ 上海审建羲和学研究院建设工程咨询监理辞 ２ Ｊ３ ） （０２ Ｘ
有效地降低② ２土层 间的潜水 ， 探井 成孔直径设计为 ７ ０— ０
８０ ｍ， 管 直 径 为 ４ ６ ｍ， 管 总 长 ２ ｍ， 口井 交错 设 ０ｒ 井 ａ １ｒ 井 ａ ４３ 每 置井 管 ５根 ， 管 ４根 ， 节 滤 管 长 ２ ５ 根 据 基 坑 涌水 经 滤 每 ． ｍ， 验 公式 的验 算 ． 基 坑 需 布 井 ｌ 口， 距 １． ｍ， 本 ９ 井 ０ ５ 可满 足 基 坑 降 水 要 求 。 真 空 泵 正 常 抽 水 真 空 度 控 制 在 ００ ３— ００ ＭＰ ． ４小 时 不 同 断 地 抽 水 ， ８ ａ ２ 确保 水位 始 终 处 于每 层开
首 先 要 对 此 处 基 坑 采 取 坑 内地 基 加 固措 施 ， 以控 制地 墙 在 被 动 土 应 力 释 放 时 的 瞬 间 位 移 考 虑 到 土 方 开 挖 速度 对 地 墙位 移 的 影 响 以及 经 济 投 人的 因 索 ， 固 不宜 采 用 满堂 形 加 式 ． 非常 适 台抽 条 加 固 ， 既有 利 于控 制 地 墙 挖 土 初期 位 但 这 移． 叉可 消 除 长 时 间 破凿 加 固 土而 增 长 的后 期 地 墙 附 加累 积
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深基坑的时空效应法施工
内容提示：以杭州地铁秋涛路站深基坑施工为例,利用量测数据的统计分析成果,论述了深基坑施工的时空效应规律,以及快速开挖、及时支撑和加快施工进度。
延伸阅读：施工时空效应法深基坑
摘要:以杭州地铁秋涛路站深基坑施工为例,利用量测数据的统计分析成果,论述了深基坑施工的时空效应规律,以及快速开挖、及时支撑和加快施工进度。
关键词:深基坑,时空效应法,施工
1 基坑工程中的时空效应
为解决深基坑整体稳定和坑周地层位移控制问题,参考了新奥法隧道施工中的时空效应理论,并通过大量的软土基坑实践发现,在基坑施工过程中,每个开挖步骤的开挖空间几何尺寸,围护墙无支撑暴露面积和时间等参数对基坑变形具有明显的相关性。
时空效应法就是考虑时空效应的施工步骤,其主要特点是:根据基坑规模、几何尺寸、围护墙体及支撑结构体系的布置、基坑地基加固和施工条件,按照“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则确定的施工方案。
实践证明,科学地制定考虑时空效应的开挖、支撑设计施工方案,能可靠、合理地利用土体本身在开挖过程中控制位移的潜力,达到控制基坑变形及保护环境的目的。
2 工程概况
以杭州市地铁一号线试验段秋涛路站为例,该基坑为长条形基坑,长259.6m,标准段宽度为19.0m,开挖深度16.5m~18.0m,端头井平面尺寸22.6m×12.3m,开挖深度
18.2m~19.9m。
围护结构采用Φ1000@750钻孔咬合灌注桩,设Φ609钢管内支撑,基坑标准段处的支撑及坑底标高见图一所示。
勘探资料表明,基坑处于砂质粉土和砂质粉土夹粉砂层中。
基坑开挖过程中,考虑时空效应的标准开挖方法为:
工况1:首次开挖至第1道支撑下,开挖标高为5.5m,开挖宽度为10m,无支撑暴露时间限制在20小时以内;
工况2:第2次开挖至第2道支撑下(标高1.9m),开挖宽度为3~6m,无支撑暴露时间限制在12小时以内;
工况3:第3次开挖至第3道支撑下(标高-1.6m),开挖宽度为3m,无支撑暴露时间限制在8小时以内;
工况4:第4次开挖至第4道支撑下(标高-4.6m),开挖宽度为3m,无支撑暴露时间限制在8小时以内;
工况5:第5次开挖至第5道支撑下(标高-7.3m),开挖宽度为3m,无支撑暴露时间限制在8小时以内;
工况6:第6次开挖至坑底(标高-10.1m),6天内浇筑垫层及底板。
通过对基坑开挖过程各工况的跟踪记录,实际无支撑暴露时间一般在12小时左右,个别情况下超过此标准。
3 基坑开挖过程中的时空效应规律
秋涛路站东区基坑开挖自04年8月10日开始,最先施工的是东风道及东端头井,开挖过程中对围护结构水平位移、钢支撑轴力、地面沉降等进行监测。
3.1 支撑轴力的变化规律
通过对标准段ZL7-1~ZL7-5五个测点的支撑轴力监测数据及其对应工况对照分析发
现:基坑开挖过程中随工况的变化,各道支撑轴力值大都呈现出有规律的增加或减少,如
图二、图三所示。
从图二、图三中可以看出,当开挖深度至第三道支撑时(工况3),第二道支撑的轴力随时间在增长,第一道支撑轴力开始降低;当开挖深度至第四道支撑时(工况4),临近开挖面的第三道支撑的轴力随时间在增长,而远离开挖面的第一、二道支撑轴力在降低;开挖深度至第五道支撑时(工况5),临近开挖面的第三、四道支撑的轴力基本不变,而远离开挖面的第一、二道支撑轴力在降低;当开挖至基底并进行垫层施工时(工况6),临近开挖面的第四、五道支撑的轴力随时间在增长,第三道支撑的轴力基本不变,而远离开挖面的第一、二道支撑轴力在继续降低。
3.2 水平位移的变化规律
对施工过程中与支撑轴力ZL7测点对应的水平位移监测点CX7的变化情况分析发现:围护墙的位移变化与开挖深度及时间关系密切,位移量随开挖深度和时间而增加,如图四、五、六所示。
从图四、图五中可以看出,随着开挖深度的增加,桩墙最大位移和最大位移增加的速率增大。
本段基坑各工况完成时间分别为:10月2日正式开挖、10月10日架设第一道支撑、10月14日架设第二道支撑、10月27日架设第三道支撑、11月20日架设第四道支撑、11月28日架设第五道支撑、12月9日浇注完垫层砼。
从图四、图六中可清楚的看出,从10月2日开挖到第一道支撑架设完,搁置时间为7天,此处超挖量为2m,位移增加量为11mm;10月27日第三道支撑架设完后,停止开挖直到11月20日架设第四道支撑,中间搁置时间达23天,位移增加12mm;由此可见,基坑开挖过程中桩墙的最大位移随时间变化非常明显。
同时监测数据表明,围护墙的位移变化与支撑轴力变化是密切相关的,随着开挖深度
的增加,围护墙的最大位移点逐渐向开挖面移动,而远离开挖面的墙体相对出现不同程度的反弹。
由于基坑开挖过程中,围护桩墙的横向变形会逐渐增大,这会引起支撑轴力的变化,而支撑轴力加大,又会反过来阻止墙体变形的进一步发展,因此,基坑土体挖除后,尽快架设
支撑并施加预应力,能有效的减少围护桩墙的变形。
4 结语
(1)基坑开挖过程中桩墙的最大位移和深度及时间的关系非常密切,通过对本基坑各
测点监测数据的统计分析可知,当基坑开挖到坑底时,横向位移并没有停止,仍在继续增加,且开挖到底以后的横向位移增加量占总位移量的25%~45%。
因此,在开挖深度确定的情况下,严格遵循时空效应原理,加快施工进度,是控制基坑变形的有效手段。
(2)基坑土体挖除后,及时架设支撑,能有效的减少围护桩墙的变形。
有试验表明未及时架设第1道支撑的墙体其最大水平位移量为3cm,而及时支撑的墙体其最大水平位移量仅1cm。
(3)墙体位移是随开挖发展的,超挖将导致墙体在支撑架设前产生超量位移,该位移一旦产生,通过施加预应力既不能使其回复,也不能减少因墙体位移而引起的地面变形。
因此,基坑开挖时应严格控制每个开挖步骤的开挖空间几何尺寸,及围护墙无支撑暴露面积和时间等参数。
参考文献
[1] 赵志缙,应惠清主编.《深其坑工程设计施工手册》[M].
原文网址：/research/200810/9120.htm。