论软土地层深长基坑变形原因分析与控制技术
软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑施工全过程的稳定问题
ninth supports in the accident
此外， 在原支撑设计中， 第 7 ～ 10 道支撑与腰梁
万方数据
2011 No. 340
郑
刚等：软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制
3
图4 Fig. 4
屈服的腰梁
图6 Fig. 6
地下连续墙转动使腰梁节点失稳 Waist beam failure with rotation of diaphragm wall
Stability and Deformation Problems During Deep Foundation Excavation in Soft Soil Area and Their Control Measures
— — — Stability Problems During the Whole Process of Excavation Construction Zheng Gang 1 ， Dou Huagang 2
Foundation excavation conditions before and after collapse
的极限承载力略 微 提 高， 但 其 延 性 大 大 降 低。槽 钢 在超过峰值承载力 后 屈 服 并 产 生 偏 斜 失 稳， 此后水 平支撑与腰梁节点承载力急剧下降并导致其原承担 的荷载向其他支撑 转 移， 使其他水平支撑腰梁连接 节点本身承载力不足的问题更加突出 。
万方数据
2
施工技术
第 40 卷
基坑的稳定安全相关， 也与基坑变形关系密切 。 当基坑的支撑 强 度 和 刚 度 足 够 时， 基坑的水平 这时最容易发 方向位移被支护结 构 有 效 地 限 制 了， 生的就是 坑 底 隆 起 稳 定 破 坏 。 基 坑 土 体 开 挖 的 过 程， 实际上是对基坑底部土体的一个卸荷过程， 基坑 外的土体因基坑内 的 土 体 上 部 卸 载 而 向 坑 内 挤 入， 从而发生坑底隆起 稳 定 破 坏， 这种现象在基坑底部 为软土时尤其容 易 发 生 。 另 外， 在桩墙式支护体系 中， 基坑的整体稳定也是很重要的一方面 。 2 深基坑稳定问题的复杂性 我国城市基础 设 施 建 设 、 高层建筑建设均涉及 到深基坑开挖问题， 由于基坑开挖深度越来越大， 对 于由软土 -地下水 -支护 结 构 -坑 内 外 土 中 结 构 物 （ 包 在 外 荷 载 作 用 下， 括桩） 组成的复杂 多 体 多 场 系 统， 产生结构体的变形 、 土体变形和土中水的渗流， 形成 位移场 、 渗 流 场， 从而构成了多体在多场条 应力场 、 件下变形与稳定问题 。 国内外软土工程发生的大量 稳定破坏 问 题 已 表 明， 软 土 -地 下 水 -支 护 结 构 及 坑 内外工程桩等组成 的 复 杂 多 场 、 多体体系的相互作 用越来越复杂， 其稳定破坏机理越来越复杂， 稳定破 坏的风险识别越来越困难 。 2004 年 4 月 20 日 发 生 垮 塌 的 新 加 坡 例 如， Nicoll 地 铁 基 坑， 其 基 坑 剖 面 如 图 1 所 示。 新 加 坡 新 加 坡 地 铁 环 线 C824 标 段 的 时间下午 3 ：30 左 右， 一段明挖区段隧 道， 在 挖 至 第 10 道 支 撑 的 时 候， 长 约 100m 区段的围护体系 完 全 崩 溃， 基 坑 倒 塌， 造成 4 人死亡， 3 人 受 伤 。 事 故 现 场 塌 陷 区 宽 150m ， 长 100m ， 深 30m ， 紧邻 基 坑 的 Nicoll 快 速 道 中 断， 相关 的城市生命线等受损严重 。 此事故使地铁环线工程 延期， 车 站 被 迫 转 移 到 100m 以 外 。 基 坑 坍 塌 前 后 的情况如图 2 所示 。 虽然稳定破坏 常 常 被 认 为 是 一 个 突 然 的 过 程， 但该工程由开挖产生变形至发展至失稳破坏的过程 却是一个渐进的过 程， 并首先从第 9 道支撑与腰梁 连接的节点屈服开始 。 失事前支撑轴力的变化可以 2004 年 4 月 20 日 9 ：00 左 说明上述过程（ 见 图 3 ） ， 右， 第 9 道水平支 撑 的 轴 力 开 始 出 现 下 降， 同 时， 第 8 道水平支撑的轴力开始增加 。 至 10 ：00 开始， 第9 道支撑的轴力急 剧 下 降 。 至 失 事 前， 第 9 道支撑轴 而第 8 道支撑轴力 急 剧 上 升， 而后在 2 力急剧下降， 道支撑失效 的 情 况 下 地 下 连 续 墙 断 裂， 至 下 午 15 ： 30 左右整个围护体系彻底崩溃 。 实际施工时， 自第 7 道水 平 支 撑 开 始， 将第 7 ～ 10 道水平支撑与 腰 梁 节 点 处 H 型 钢 腰 梁 的 钢 板 加 强板改为槽钢， 如 图 4 所 示。 事 故 发 生 后 的 模 型 试 验和数值分析均表 明， 虽然将钢板改为槽钢使腰梁
浅议深基坑围护施工与变形控制
浅议深基坑围护施工与变形控制引言伴随着社会经济发展水平的不断提升，城市在很程度上得到充分的发展，但是在城市化进程中，也碰到了相当多并且复杂的深基坑工程。
但是随着深基坑必须在城市建筑密集区内进行施工，这样给本身错综复杂的城市，造成了巨大的隐患，长期的进行深基坑的施工，这对于城市的建筑物以及地下管线等，会出现受力和变形，在很大程度上带来不利的影响。
1.软土地基坑变形概况基坑工程，一般情况下，拥有非常全面的整体性和技术综合性，相对而言，是一项非常繁杂的系统工程。
基坑工程非常具有显著的地域性，代表性，因为不同地区的施工程序等其他方面各有差异，所以，基坑的变形预测分析也是相对于某一个具体的工程进行。
一般情况下，只是单纯的使用理论分析的方法，无法做到全面的分析基坑的变形预测，还需要额外的充分的考虑现场监测结果，进而对总体的结果进行把握。
另外，就是一些其他的基坑数据，都必须经过详细的分析探讨。
软土层，一般是埋深为4m左右的第三层淤泥质粉质粘土，和其下缘的第四层淤泥质粘土。
通常来说，其大概具有以下特点：首先是具有较高的含水量，其次是具有较高的灵敏度，再其次是具有较高的压缩性等等其他方面的特性。
从相关的试验证据表明，粘性土对工程的施工是非常不利的，这主要是因为粘性土非常容易导致塑性流动，以及固结沉降；另外，砂性土对于工程的施工也是非常不利，这主要是因为其中很容易出现流砂和管涌，结果就会使水土产生流失现象等。
这些薄弱的地质条件，对土地区的深基坑工程施工中出现的一些问题，一下子暴露无遗。
该怎样确保深基坑工程良好施工的同时，把深基坑施工对周围环境的不利因素减少到最低程度，减少基坑周边建筑物以及其他方面建筑不会受到影响，一直以来，就成为了设计施工人员，迫切需要解决的困难和障碍。
2. 基坑的施工数值分析本文以安徽软土区作为实例，进行研究分析，软土地区使用地下连续墙，作为地铁基坑的围护结构，同时也作为地下主体结构的外墙，地下连续墙成槽过程中，槽段平面开挖尺寸非常大，槽段外土体的水平卸荷效应也是非常显著。
阐述软土地区深基坑工程阶段变形特点与控制
阐述软土地区深基坑工程阶段变形特点与控制1、软土地区深基坑工程的特点1.1基坑开挖面积和开挖深度发展迅速20世纪80年代深基坑的广泛出现，但由于技术上的限制，开完深度一般为10m。
随着城市的快速发展，越来越多的大面积、大深度的特大基坑工程不断涌现。
例如，由上海城建隧道公司承建的中原第一深基坑——郑州地铁紫荆山站2号线南端部分主体基坑开挖深度达30.85米，是目前中原地区最深的基坑，工程主体围护采用1.2米厚地下连续墙，墙深50.65米；天津火车站的交通枢纽基坑工程最大开挖深度达33.5m；武汉阳逻双塔单跨悬索的长江公路大桥，其南部深基坑开挖深度达45m，开挖直径70m。
1.2基坑开挖的周围环境更加复杂化，使深基坑工程进入变形控制设计的时代随着近几十年软土地区大型地下商场、地下轨道交通、人防工程及特高层建筑的大量涌现，基坑工程对周围的环境的影响是设计人员和施工人员需要面对的一大难题。
目前，大多数深基坑工程身处建筑物密集地区，基坑周边往往会有地下市政管线、重要的建筑物、地铁隧道、地下商场、桩基基础等。
然而，软土地区的基坑的开挖往往会出现连带效应，引发周边土体的应力场的变化，使周边土体发生较大的变形和位移，从而引发周边建筑设施的不均匀沉降，造成城市道路，市政地下管线等重要城市基础设施受到损坏，甚至会发生周围建筑的坍塌破坏，造成巨大的经济损失。
因此分析软土地区深基坑施工过程变形对周边环境的影响规律，归纳总结深基坑工程实践中采用的各种基坑变形控制方法和经验，对指导软土地区深基坑的设计具有十分重要的意义。
2.软土地区基坑开挖过程变形2.1围护结构变形Clough和O’Rourke[1]通过对内支撑和拉锚支护的深基坑开挖引发的围护结构变形的长期试验研究，得出软土地区基坑围护结构的变形分为三种形式（图1）：①悬臂梁变形形式：在土体开挖初期，施工采用先基坑开挖后安装首道支撑方法，或在下部土体开挖的过程中上部支撑刚度不足或未及时提供支撑力，此时围护机构的变形与悬臂梁受力变形较为相似，基坑边缘沉降最大，并以抛物线形式向周围扩散沉降；②鱼腹梁变形形式：随着开挖深度的进一步加深，上部支撑的刚度和支撑力有所增加，具有一定的抵抗能力，限制了围护结构的上部向坑内的位移，使围护结构的变形转变为底层支护结构的向内凸起，变形形状接近于鱼腹梁形状，此时地面沉降的最大位置由围护墙墙边位置转移至距基坑边一定的距离的某一点；③组合变形形式：此变形形式为上述两种变形的组合，坑外地面的沉降亦为上述两种情况的组合。
软土地区基坑工程变形控制方法及工程应用
软土地区基坑工程变形控制方法及工程应用一、引言随着城市建设的发展，软土地区基坑工程的建设也越来越多。
软土地区的地质环境复杂，基坑机械施工条件差，水土条件变化大，变形程度大，基坑工程变形控制与稳定控制显得尤为重要。
因此，如何控制软土地区基坑工程的变形，使之更好地完成建设任务，已成为一个值得讨论的热门问题。
二、基坑工程的变形控制1、采用合理的支护方法。
软土地区的支护方法相对比较单一，尽量使用柱梁式或桩网式支护，降低因施工轴线变位而造成的不必要变形。
2、采用步进式处理。
软土地区基坑的施工变形问题往往要求采用多阶段控制的方法处理，每阶段变形只控制在一定范围内。
3、运用支护材料的优势特性。
坑支护柱的弹性模量越大，其变形控制能力越强。
可以使用桩和拉索作为支护材料，或采用支护材料夹层、填料层等结构，当基坑变形量大时，可以引入合理的支护对策。
4、采用合理的降水措施。
软土地区的地表水位经常发生变化，如果运用合理的降水措施，可有效减少坑壁变形带来的不良影响，提高基坑建设质量。
三、基坑工程变形控制的工程应用1、采用桩支护技术。
桩支护技术是软土地区基坑工程变形控制的重要方法，可以在意外变形的发生前，采用桩作为支护结构，防止基坑的变形，并有效地减少不良后果。
2、采用夹层工艺。
夹层工艺是基坑工程变形控制的重要方法之一，它可以有效地将坑室内的填充材料分层，减少坑壁变形，提高基坑的稳定性。
3、采用开挖技术。
在开挖过程中，采用开挖技术，可以有效控制基坑边界两侧的变形，以及坑内填充物的张力，抑制变形，减少支护压力。
四、结论软土地区基坑工程变形控制是一项关键工作，是基坑工程安全可靠的决定性因素。
本文就软土地区基坑工程变形控制方法及工程应用提出了若干建议，以期为软土地区基坑工程建设提供有效的支持。
软土地区施工引起地层变形控制措施
软土地区施工引起地层变形控制措施摘要：随着经济快速发展，各种建设施工如火如荼的进行着。
而且随着建筑楼层逐渐增高，为施工带来了新机遇与新挑战。
相比之下，尤其是软土地区的施工难度更大。
从许多施工实例可以发现，在一些软土地区施工极易出现底层变形而沉降，这些变形会严重影响到施工的正常进行。
因此，诸多相关人士都在研究对软土地区施工底层变形的控制措施。
本文就是对某软土地区施工现场进行监测，进而分析导致底层变形的各种因素，有针对性的提出控制措施，为施工单位相关人员提供理论参考。
关键词：控制措施；地层变形；软土地区Abstract：With the rapid economic development, each construction like a raging fire to. But with the building floor gradually increased, as construction brought new opportunity and new challenge. In contrast, especially in soft soil area construction is more difficult. From many examples can be found in the construction, some construction in soft soil region prone to bottom deformation and settlement deformation, which will seriously affect the normal construction of. Therefore, many people in the research of the construction in soft soil region of bottom deformation control measures. This paper is on a soft soil region construction site monitoring, and analysis of the various factors leading to the bottom deformation, targeted control measures are put forward, for the construction units to provide the theoretical reference to related personnel.Keywords：control measures, stratum deformation, soft soil area.1，前言根据相关研究发现，导致地层变形影响因素较多，情况不同造成的变形原因也存在差异。
软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑施工全过程可产生的变形
软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑施工全过程可产生的变形论文软土地区深基坑工程的变形和稳定问题一直是工程施工中的重要课题，尤其在深基坑施工时，由于周围地层的复杂性和不稳定性，变形和稳定问题更为突出。
因此，限制基坑建设过程可能导致的变形，控制基坑施工过程中可能存在的变形，以及提出符合实际工程要求的基本控制原则，成为一个重要且持久的工程研究课题。
在深基坑施工过程中，变形涉及到坑内支护结构变形、现浇、预制构件的变形，以及地表和基坑围护结构的变形，以及基坑土体水平变形和垂直变形等问题，影响施工安全和工期。
从深基坑施工安全出发，首先确定基坑施工过程可能引起的变形类型，包括施工序变形、自重变形、渗流变形、水磨变形、受压变形和稳定性变形等类型。
施工序变形是基坑施工中最常见的变形类型，主要生成原因是支护结构的施工变形，如支撑物的局部变形、支护结构的变形、支护结构的拆除变形等等，这也是变形类型中能够控制较好的，采取有效措施，施工序变形是可以控制的。
自重变形以施工组织方式对变形控制最为重要，一般以小施工单元施工为主，每个施工单元分开施工，然后逐级支护，以控制变形，工期紧张情况可以采用支护带明挖法，防止基坑底部变形过大产生稳定问题。
渗流变形由于基坑施工会改变地下水位和地下水流动方向，基坑施工过程中，渗流变形会在支护过程中，基坑施工过程中，基坑处于恒定的水压力状态下，往往会发生变形，为了防止变形，必须采取有效的水文控制措施，控制基坑的水位，使其保持在安全范围。
水磨变形是软土基坑施工中最易发生变形的一种现象，主要与基坑外地层渗透性密切相关，采取有效的支护工艺，使基坑减少水磨变形，有效地防止基坑变形，降低基坑支护风险。
受压变形在深基坑施工中也是重要的变形类型，主要与地层的强度和施工支护厚度有关，因此，在采取有效的施工支护技术时，必须结合地层强度设计合理厚度，以控制变形，并考虑施工中支护结构和地层之间的应力平衡原理，确保基坑施工安全。
深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施
深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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软土环境下深基坑施工引起的变形与控制
软土环境下深基坑施工引起的变形与控制
来我国的各类建筑与市政工程得到飞速的发展，多层建筑及高层建筑的地下室、地下车库、地铁车站等工程施工，由于场地等各种条件的限制，离不开软土地区深基坑工程，而针对地下水位较高的软土地区，软土地区深基坑开挖不得不考虑地下水渗流的影响。
本文基于有限元法和有限差分法，以某水利工程为背景，应用软件对软土地区深基坑开挖降水过程进行了模拟，研究软土地区深基坑开挖降水引起的软土地区深基坑渗流和变形特性。
关键词：软土地区；深基坑施工；变形控制
软土地区工程地质条件复杂，软土地区深基坑开挖过程中，必须确保软土地区深基坑本身安全及周边建筑物、岩土稳定的安全，故在软土地区深基坑施工工程中，进行软土地区深基坑及周围环境信息化监测是必不可少。
施工时采集积累实测数据以供研究之用，通过进一步的分析可为南昌其它通道工程及地铁工程软土地区深基坑设计和施工方法提供参考类比。
本文对软土地区深基坑的围护桩水平位移、桩顶水平位移与沉降、钢支撑轴力、混凝土支撑轴力以及地下水位进行了监测，对监测结果进行了深入的研究和分析，并将数值模拟分析结果的数据提取出来，与本章的监测结果进行了对比与分析。
1. 软土地区深基坑变形分析
1.1 孔隙水压力场分析
软土地区深基坑在开挖降水过程中，由于高压旋喷桩止水帷幕渗透。
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论软土地层深长基坑变形原因分析与控制技术
摘要本文主要就是结合南沙客运港站这個案例，对软土层深长基坑变形的原因进行必要的分析和研究，以了解软土层变形原因，进而对其进行改造以减少施工危险与居住风险。
关键词软土层；基坑变形；原因；控制技术
1 工程概况
1.1 工程设计概述
南沙客运港站位于南沙区港前大道与科技大道交叉路口，主体沿科技大道东西向布置，设计里程为YCK67+112.571～YCK67+506.271。
车站全长393.7m，标准段宽32.8m，外包总高21.04m，为地下三层箱型钢筋混凝土结构，附属结构有三组风亭和7个出入口。
主体基坑围护结构采用1000mm厚地下连续墙+五道内支撑，基坑开挖深度24.3米，盾构井段开挖深度28.7m，盾构接收井及标准段第1～5道支撑均为混凝土支撑，折返线段第1～3道支撑为混凝土支撑，下面两道为钢支撑。
1.2 地质情况概述
南沙客运港站地处珠江三角洲冲洪积平原地貌，地形较为平坦，地面标高约7.40～7.85m。
主要的地岩岩性是人工填土层（主要为素填土、黏土、砂等），海陆交互相沉积层（淤泥层、淤泥质土层、粉细砂层、中粗砂层、粉质黏土层），残积土层（由白垩系碎屑岩和震旦系的混合花岗岩风化而成的砂质黏性土），红层（含砾砂岩、泥质粉砂岩）全风化带、强风化带、中风化带、微风化带，混合花岗岩全风化带、强风化带、中风化带等。
另外，车站结构底板主要位于软土、粉质黏土层上，局部位于淤泥质砂层、淤泥质、砂层、粉质黏土层等[1]。
2 软土地层深长基坑变形的原因
2.1 勘探问题
由于软土层特殊的结构，需要有经验的专业人士认真研究，彻底分析清楚地质构造，才能避免后期施工过程中带来的安全问题。
2.2 处理不当
在对软土地层深长基坑变形的原因分析中，主体结构施工不及时、支撑预加轴力小、地连墙塌陷、土体暴露时间过长、施工工序连接不畅、支撑架设不及时、建筑物基础浅，以及土方开挖时空效应等，都会造成基坑变形。
如在基坑开挖的过程中，淤泥质地层，开挖难度较大，每层开挖时挖机行走极其困难，特别在基
底位置，淤泥质土层中挖机开挖将扰乱基底原状土层，对于主体结构底板施工也极为不利，根据设计折返线段采取网格式三轴搅拌桩加固，并对基底进行碎石换填，效果较好，但标准段及盾构井段基底未采取加固措施，根据已开挖的基底情况，开挖施工极为困难，挖机经常深陷基底以下约50cm，并对后期垫层施工质量造成影响，基底垫层往往是混凝土与淤泥混为一体，导致垫层强度不够等[2]。
3 软土层基坑变形控制技术
3.1 主体结构施工不及时的控制
首先，增加主体结构施工的人数，延长作业时间；其次，在混凝土浇筑之前，应该要与混凝土生产公司联系好，提前安排混凝土罐车进场，中间绝对不允许中断施工的情况出现。
3.2 支撑预加轴力较小的控制
因为在钢支撑设计的过程中，钢支撑预加轴力设计的数值就比较小，故此，加大钢支撑对围护结构的支撑力，提前对地连墙做好顶撑，降低开挖变形的系数。
另外，在第三道钢支撑是在中板梁的底部，-2层侧墙的设计强度达到既定值之后，图纸的设计可以换钢支撑，换撑的过程中，土体应力得到释放，支撑应力重分布时间会相对延长，对于围护结构而言，这是不利的，所以，将换撑变为留撑，既可以减少换撑过程中对土体应力释放的时间和重组的时间，又可以在混凝土达到既定的强度之后，对其进行拆除。
3.3 支撑架设不及时的控制
在进行支撑架设的过程中，第一，在土体开挖中遇到影响钢支撑假设的混凝土隆起的情况，要在第一时间告知施工现场的负责人，由其组织专业的施工人员及时做好掏空隆起周围土体的工作，在最短的时间内处理好隆起问题；第二，对于地表变形的施工队伍要长期驻扎在施工现场，人员保证充足、时间充裕等。
3.4 基坑周边荷载的控制
在基坑作业的过程中，首先，控制好吊车、渣车等具有重量的荷载物，保证其快速作业、迅速撤离；其次，在施工现场，将施工材料尽可能地避开基坑施工区域，而且施工材料要分开搁置，切不可集中在一个地点。
3.5 检测控制
在基坑作业的过程中，要对支撑轴力、基坑变形、地面沉降、基坑收敛、地连墙变形、建筑物沉降、地下水位，以及墙顶水平位移、垂直位移等实现动态性监测，并且要将监测的数据及时反馈到信息中心，由信息中心分析数据，对于不合理的地方进行调整，存在问题的地方进行修正等，避免基坑变形进一步扩大[3]。
4 结束语
综上所述，在软土地层深长基坑变形原因分析与控制技术研究的过程中，结合相关的调研信息对基坑作业周边的情况进行分析，并制动出符合该地域基坑作业的开挖方案，合理施工，通过主体结构施工不及时的控制、支撑预加轴力较小的控制、支撑架设不及时的控制、基坑周边荷载的控制和检测控制等技术方案进行有效的控制，保证施工的顺畅性之外，还能保障人民的生命安全和财产安全。
参考文献
[1] 郑东升.软土地层深长基坑变形原因分析与技术控制[J].山西建筑，2015，（16）：41-42 .
[2] 贾坚.土体加固技术在基坑开挖工程中的应用[J].地下空间与工程学报，2007，3（1）：132-137 .
[3] 刘新科，楼岱.盾构掘进中软土地层地表沉降与出土量关系研究[J].上海建设科技，2017，（3）：9-13.。