基坑開挖對周邊土體沉降影響的研究

李 學 鋒

(上海徐匯濱江開發(fā)投資建設有限公司，上海 200232)

?

基坑開挖對周邊土體沉降影響的研究

李 學 鋒

(上海徐匯濱江開發(fā)投資建設有限公司，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目的特點，對該項目基坑開挖過程進行了監(jiān)測，分析了周邊土體沉降隨基坑開挖的變化規(guī)律，從而對基坑圍護的設計起到了驗證作用。

基坑開挖，監(jiān)測點，土體，沉降量

0 引言

在土地資源有限的情況下，城市的建設在向地上發(fā)展的同時，不斷開拓地下空間。建造這些地下空間設施，首先要進行大規(guī)模的土方深開挖，基坑工程因此成為城市建設關注的焦點。周邊建筑對變形的承受能力是基坑設計的重要部分，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沉降的影響。

Boscardin 等利用半經(jīng)驗方法，基于平面應變狀態(tài)下的基坑鄰近建筑物的拉壓、彎曲及剪切變形進行分析[1，2]，Blackburn[3]，Wang[4]運用有限元方法對基坑周邊土體移動機理以及規(guī)律進行研究。本文通過實際工程項目的監(jiān)測，研究基坑開挖引起周邊土體沉降規(guī)律，從而對基坑圍護的設計起到指導和驗證作用。

1 工程概況及監(jiān)測點布置

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

測試方法：經(jīng)過水準測量并平差計算在開挖前取得各點高程初始值，以后各次以相同方法、同樣路線重復觀測。同一點本次高程減去上次高程，即為本次該點的沉降量，本次高程減去初始值高程，即為本次該點的累積沉降量(或者本次的沉降量加上上次的累積量)。計算公式如下：

dhi=Hi-Hi-1。

Dhi=Hi-H初始值=dh1+dh2+…+dhi=dhi+Dhi-1。

其中，dhi為本次沉降量；Hi為本次高程；Hi-1為上次高程；Dhi為本次累積沉降量；H初始值為初始值高程；Dhi-1為上次累積沉降量。

2 基坑開挖時周邊土體沉降變化分析

由圖2可知，隨著基坑分塊開挖，周邊土體沉降總體呈增大趨勢，最大沉降量為7 mm，為初始沉降的14倍。當基坑開挖C，D區(qū)域時，基坑上側(cè)土體沉降減緩，個別測點土體沉降減小。距離基坑越近土體沉降越大。

由圖3可知，隨著基坑分塊開挖，周邊土體沉降總體呈增大趨勢，最大沉降量為9 mm，為初始沉降的15倍。當基坑開挖A區(qū)域時，基坑右側(cè)土體沉降基本不變，當基坑開挖D區(qū)域時，測點沉降減小。

由圖4可知，隨著基坑分塊開挖，最大沉降量為4 mm，為初始沉降的10倍。當基坑開挖A，B區(qū)域時，基坑下側(cè)土體沉降基本不變，測點與基坑的距離和沉降無直接關系。

由圖5可知，隨著基坑分塊開挖，最大沉降量為4 mm，為初始沉降的10倍。斷面DB11出現(xiàn)土體隆起現(xiàn)象。

3 結(jié)語

通過實際工程項目實測數(shù)據(jù)的分析對比，可以得出以下幾點結(jié)論：1)隨著基坑開挖，周邊土體沉降總體呈增大趨勢，最大沉降量為9 mm，為初始沉降的15倍。對于開挖臨邊的土體，距離基坑越近沉降越大。2)基坑不同的開挖順序，對周邊土體沉降有直接影響，先開挖區(qū)域土體最終沉降比其他區(qū)域大。幾何對稱的基坑，最終周邊土體沉降并非對稱，甚至可能出現(xiàn)土體隆起現(xiàn)象。

[1] BOSCARDIN D,CORDING E J.Buliding resopnse to excavation-induced stettlement[J].Journal of Geotechnical Engineering,1989,115(1):1-21.

[2] BOONE S J.Ground-movement-related building damage[J].Journal of Geotechnical Engineering,1996,122(11):886-896.

[3] 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.

[4] 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 soil settlement

Li Xuefeng

(ShanghaiXuhuiBinjiangDevelopment&InvestmentConstructionCo.,Ltd,Shanghai200232,China)

Combining with the electric power fuel production scheduling center and accessory building newly-built project features, the paper monitors the project foundation excavation process, and analyzes the changing law of surrounding soil subsidence with the foundation excavation, so as to play the testifying role of foundation pit upon the enclosure structure design.

foundation excavation, monitoring point, soil, settlement volume

2016-11-21

李學鋒(1989- )，男，助理工程師

1009-6825(2017)04-0106-03

TU463

A