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【摘 要】 随着我国城市化的迅速发展，目前，城市高层建筑如雨后春笋般出现，其中，深基坑工程师高层建筑中较为重要的环节，而且往往基坑工程会在建筑物较为密集的附近。本文就软土地区深基坑施工引起的变形及控制进行分析研究。
【关键词】 软土地区；深基坑；施工；变形；控制
如今，城市化的发展促进了城市建筑物的建设，尤其是高层建筑物的建设。高层建筑物的出现既节省了地上空间也利用起了地下空间，大大降低了土地的占有率。在施工过程中不可避免的遇到深基坑问题，而且这些深基坑大都会处于建筑物较为密集的区域。在进行软土地区深基坑施工过程中，必然会对现有的周边环境产生影响，具体说来会对错综复杂的建筑物及地下管道设施带来变形、下沉等危害，也会影响到现存的基坑结构，使得其发生位移变形等。所以说，软土深基坑开挖过程中，要控制好其周围建筑物、地下管道设施等的安全，还要控制好对已有基坑的影响，尽量避免损坏已有的基坑结构。
一、基坑变形机理
基坑开挖过程中对其做的支护结构有双重意义：一是确保其足够的强度，二是起到防止其变形作用。在软土地区防止其变形对深基坑施工来说尤为重要。深基坑施工的变形主要包括三部分：围护结构位移、周围地表沉降和基坑底部土体隆起。在深基坑开挖过程中，由于土体开挖引起基坑底部土体向上位移的发生，此时围护结构在两侧压力差的作用下，产生对基坑水平位移以及对土体的变形，围护结构发生位移必将引起地表的沉降。
1、围护结构的变形
深基坑开挖使得围护墙内原本存在的压力消失，同时受到基坑外侧土体不均匀不平衡的压力作用，从而导致墙体发生位移、变形。其中悬臂围护结构，墙体发生变形往往是墙体围绕坑底以下某个点向基坑内部倾斜，这其中墙顶发生的位移最突出，会呈现出三角形形状分布。但是，基坑开挖越深墙体的侧向变形表现出的是墙体腹部逐渐向坑内凸起，对于墙体顶部发生的位移仍然处于起初的状态。特别是软土地区，在支护作用下，阻止了坑外部土体向坑内倾斜，所以，围护结构变形是基坑发生沉降和地表土体发生位移的关键因素。
2、围护结构变形后的地表沉降
深基坑开挖后，周围的土体处在临空状态，此时，之前的基坑结构受到影响，土体在力的作用下极易发生滑动，此时地基会发生沉降现象。除此之外，深基坑开挖，引起地下水位的下降，土体因周围地下水位的下降其间的孔隙水压消失，使得土体的有效应力增加，因此，土体发生新的固结沉降。地表沉降呈现出三角形和抛物线的形状，一般呈现三角形的形状的沉降点位置在基坑边，呈现抛物线形状的沉降点位置离基坑边远些，在基坑中部发生沉降分布形式兩种形状均有可能。在基坑角点周围因受围护结构的支撑作用，往往呈现出抛物线的沉降分布形式。
二、地下连续墙施工引起的变形
通过实践分析，槽壁的稳定性与成槽开挖的深度有着不确定性关系，我们从其成因来分析：
1、从实际经验来看，泥浆护壁成槽的整个过程中浅层失去稳定性是槽壁整体失去稳定性的表现形式，局部失稳一般有两个原因：一是槽壁的土体砂性很重，二是因槽段内泥浆液面的波动大引发的。因此我们得出如下结论：在粘性土中槽壁整体与局部的稳定性与砂性土整体与局部稳定性相比较好。
2、对地下连续墙槽壁的稳定些还有影响的就是泥浆的压力大小，从实践经验来说，控制好泥浆液面和地下水位的高差值数，才是保证槽壁稳定性的关键。
3、对于机械施工的影响，从实际经验来说，若果开挖基坑的机械出现超载或者开挖过程中对槽壁的不规范操作，都会严重影响槽壁的稳定性，还有若在实际操作过程中没有控制好开挖程速度，开挖过快都会影响槽壁局部的稳定性。
三、软土深基坑施工变形的控制措施
1、设计施工开始之前要做好实地勘察工作，了解好当地的水环境、土层土质、岩石测试等环节，还要对基坑周围的建筑物的地下结构、现有基坑的状况等情况进行细致查看记录，综合考虑工程的预算，设计出科学合理的深基坑开挖方案，进一步明确深基坑的位置，接着采取该位置的土质就那些土力学参数影响分析，从而明确土体对该位置基坑变形的影响程度，最后制定出控制基坑变形的方法和措施。
2、综合了解地质情况、确定基坑开挖的深度，还要考虑基坑开挖对周围环境的影响，配备齐全的常用施工设备，以及充足的经济资源。在软土地区，一般围护结构选用钢支撑结构，深基坑没有此支撑时要用钢筋混凝土来做支撑。之所以采用钢支撑结构，主要是该支撑施加预应力时，能够将支撑与墙体之间的空隙减小，将墙后土体压紧，从而提高土体强度，防止基坑变形。该工作的前提是在设计中就要对施加的预应力提前予以合理计算，通常预应力的计算是在其施加后墙体恢复到静止状态的土压力，计算此时轴力的50%--90%即可。软土地区，基坑的头道支撑要安排在地表以下1m—2.5m的位置，要尽量靠上放置支撑，每一道支撑的竖向距离一般是2.5m—4.5m，为了降低基坑开挖对围护结构影响，最后一道支撑要放置在底板60cm以上的位置，这也是为了施工的顺利进行。
3、在基坑施工过程中，开挖的同时还要做好土体的支撑工作，随挖随撑，并且能够分小段进行，严格按照施工程序进行施工，合理安排开挖与支撑的时间，务必做好头道支撑的安置工作，这将关系到基坑开挖顺利进行的关键环节。其次要考虑地下水对基坑的影响，通常采用降低地下水位和隔离地下水位的方法来对其控制，综合考虑这些因素，降低基坑的变形几率。
4、做好施工工序的安排和施工环环境的管理工作，首先，确保施工工序互不干扰，合理有序进行，还要对基坑开挖后的土的堆放、施工材料的安置施工设备的停放做妥善安排管理。很多实例表明，一味贪图方便，将施工材料，施工设备等堆放在基坑周围，由于这些带来的压力，鉴于软土地表变形沉降与其荷载的重力成正比的特殊性，将会使基坑发生水平方向的位移和沉降，因此，在施工中在基坑周围要严禁安放重物。
5、加强基坑施工检测和变形监测，采用现代化手段施工。鉴于影响基坑变相的因素较多，每一个细小的因素都可能会导致基坑严重变形，所以要对地表土体的沉降和位移、相邻的建筑物的位移、地下设施的位移等做细致地监测，并且将监测的数据与计算的原始数据进行对比，还要反复计算参考参数，必要时要修改原始的施工设计方案，之后继续进行施工、监测。
四、总结
软土地区深基坑的施工质量好坏，对下一步建筑的构建具有重要意义，做好深基坑变形的控制，是保证深基坑质量的关键。本文从基坑变形机理，地下连续墙施工引起的变形，软土深基坑施工变形的控制措施这三个方面进行论述，希望对软土深基坑的施工具有借鉴意义。
参考文献：
[1]赵荣欣.软土地基基坑工程的环境效应及对策研究[D].博士学位论文.杭州：浙江大学，1999.
[2]李志高.地下综合体深基坑施工环境影响及保护研究[D].博士学位论文.上海：同济大学，2006.
[3]谢秀栋.软土地区深基坑施工变形安全性状的时间特性研究[D].博士学位论文.上海：同济大学，2007.
[4]侯学渊，杨敏.软土地基变形控制设计理论和工程实践[M].上海：同济大学出版社，1996.
[5]孙更生，郑大同.软土地基与地下工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1984.
[6]粪晓南，深基坑工程设计施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1998.
[7]高大钊，深基坑工程.北京：机械工业出版社.1999.
【关键词】 软土地区；深基坑；施工；变形；控制
如今，城市化的发展促进了城市建筑物的建设，尤其是高层建筑物的建设。高层建筑物的出现既节省了地上空间也利用起了地下空间，大大降低了土地的占有率。在施工过程中不可避免的遇到深基坑问题，而且这些深基坑大都会处于建筑物较为密集的区域。在进行软土地区深基坑施工过程中，必然会对现有的周边环境产生影响，具体说来会对错综复杂的建筑物及地下管道设施带来变形、下沉等危害，也会影响到现存的基坑结构，使得其发生位移变形等。所以说，软土深基坑开挖过程中，要控制好其周围建筑物、地下管道设施等的安全，还要控制好对已有基坑的影响，尽量避免损坏已有的基坑结构。
一、基坑变形机理
基坑开挖过程中对其做的支护结构有双重意义：一是确保其足够的强度，二是起到防止其变形作用。在软土地区防止其变形对深基坑施工来说尤为重要。深基坑施工的变形主要包括三部分：围护结构位移、周围地表沉降和基坑底部土体隆起。在深基坑开挖过程中，由于土体开挖引起基坑底部土体向上位移的发生，此时围护结构在两侧压力差的作用下，产生对基坑水平位移以及对土体的变形，围护结构发生位移必将引起地表的沉降。
1、围护结构的变形
深基坑开挖使得围护墙内原本存在的压力消失，同时受到基坑外侧土体不均匀不平衡的压力作用，从而导致墙体发生位移、变形。其中悬臂围护结构，墙体发生变形往往是墙体围绕坑底以下某个点向基坑内部倾斜，这其中墙顶发生的位移最突出，会呈现出三角形形状分布。但是，基坑开挖越深墙体的侧向变形表现出的是墙体腹部逐渐向坑内凸起，对于墙体顶部发生的位移仍然处于起初的状态。特别是软土地区，在支护作用下，阻止了坑外部土体向坑内倾斜，所以，围护结构变形是基坑发生沉降和地表土体发生位移的关键因素。
2、围护结构变形后的地表沉降
深基坑开挖后，周围的土体处在临空状态，此时，之前的基坑结构受到影响，土体在力的作用下极易发生滑动，此时地基会发生沉降现象。除此之外，深基坑开挖，引起地下水位的下降，土体因周围地下水位的下降其间的孔隙水压消失，使得土体的有效应力增加，因此，土体发生新的固结沉降。地表沉降呈现出三角形和抛物线的形状，一般呈现三角形的形状的沉降点位置在基坑边，呈现抛物线形状的沉降点位置离基坑边远些，在基坑中部发生沉降分布形式兩种形状均有可能。在基坑角点周围因受围护结构的支撑作用，往往呈现出抛物线的沉降分布形式。
二、地下连续墙施工引起的变形
通过实践分析，槽壁的稳定性与成槽开挖的深度有着不确定性关系，我们从其成因来分析：
1、从实际经验来看，泥浆护壁成槽的整个过程中浅层失去稳定性是槽壁整体失去稳定性的表现形式，局部失稳一般有两个原因：一是槽壁的土体砂性很重，二是因槽段内泥浆液面的波动大引发的。因此我们得出如下结论：在粘性土中槽壁整体与局部的稳定性与砂性土整体与局部稳定性相比较好。
2、对地下连续墙槽壁的稳定些还有影响的就是泥浆的压力大小，从实践经验来说，控制好泥浆液面和地下水位的高差值数，才是保证槽壁稳定性的关键。
3、对于机械施工的影响，从实际经验来说，若果开挖基坑的机械出现超载或者开挖过程中对槽壁的不规范操作，都会严重影响槽壁的稳定性，还有若在实际操作过程中没有控制好开挖程速度，开挖过快都会影响槽壁局部的稳定性。
三、软土深基坑施工变形的控制措施
1、设计施工开始之前要做好实地勘察工作，了解好当地的水环境、土层土质、岩石测试等环节，还要对基坑周围的建筑物的地下结构、现有基坑的状况等情况进行细致查看记录，综合考虑工程的预算，设计出科学合理的深基坑开挖方案，进一步明确深基坑的位置，接着采取该位置的土质就那些土力学参数影响分析，从而明确土体对该位置基坑变形的影响程度，最后制定出控制基坑变形的方法和措施。
2、综合了解地质情况、确定基坑开挖的深度，还要考虑基坑开挖对周围环境的影响，配备齐全的常用施工设备，以及充足的经济资源。在软土地区，一般围护结构选用钢支撑结构，深基坑没有此支撑时要用钢筋混凝土来做支撑。之所以采用钢支撑结构，主要是该支撑施加预应力时，能够将支撑与墙体之间的空隙减小，将墙后土体压紧，从而提高土体强度，防止基坑变形。该工作的前提是在设计中就要对施加的预应力提前予以合理计算，通常预应力的计算是在其施加后墙体恢复到静止状态的土压力，计算此时轴力的50%--90%即可。软土地区，基坑的头道支撑要安排在地表以下1m—2.5m的位置，要尽量靠上放置支撑，每一道支撑的竖向距离一般是2.5m—4.5m，为了降低基坑开挖对围护结构影响，最后一道支撑要放置在底板60cm以上的位置，这也是为了施工的顺利进行。
3、在基坑施工过程中，开挖的同时还要做好土体的支撑工作，随挖随撑，并且能够分小段进行，严格按照施工程序进行施工，合理安排开挖与支撑的时间，务必做好头道支撑的安置工作，这将关系到基坑开挖顺利进行的关键环节。其次要考虑地下水对基坑的影响，通常采用降低地下水位和隔离地下水位的方法来对其控制，综合考虑这些因素，降低基坑的变形几率。
4、做好施工工序的安排和施工环环境的管理工作，首先，确保施工工序互不干扰，合理有序进行，还要对基坑开挖后的土的堆放、施工材料的安置施工设备的停放做妥善安排管理。很多实例表明，一味贪图方便，将施工材料，施工设备等堆放在基坑周围，由于这些带来的压力，鉴于软土地表变形沉降与其荷载的重力成正比的特殊性，将会使基坑发生水平方向的位移和沉降，因此，在施工中在基坑周围要严禁安放重物。
5、加强基坑施工检测和变形监测，采用现代化手段施工。鉴于影响基坑变相的因素较多，每一个细小的因素都可能会导致基坑严重变形，所以要对地表土体的沉降和位移、相邻的建筑物的位移、地下设施的位移等做细致地监测，并且将监测的数据与计算的原始数据进行对比，还要反复计算参考参数，必要时要修改原始的施工设计方案，之后继续进行施工、监测。
四、总结
软土地区深基坑的施工质量好坏，对下一步建筑的构建具有重要意义，做好深基坑变形的控制，是保证深基坑质量的关键。本文从基坑变形机理，地下连续墙施工引起的变形，软土深基坑施工变形的控制措施这三个方面进行论述，希望对软土深基坑的施工具有借鉴意义。
参考文献：
[1]赵荣欣.软土地基基坑工程的环境效应及对策研究[D].博士学位论文.杭州：浙江大学，1999.
[2]李志高.地下综合体深基坑施工环境影响及保护研究[D].博士学位论文.上海：同济大学，2006.
[3]谢秀栋.软土地区深基坑施工变形安全性状的时间特性研究[D].博士学位论文.上海：同济大学，2007.
[4]侯学渊，杨敏.软土地基变形控制设计理论和工程实践[M].上海：同济大学出版社，1996.
[5]孙更生，郑大同.软土地基与地下工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1984.
[6]粪晓南，深基坑工程设计施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1998.
[7]高大钊，深基坑工程.北京：机械工业出版社.1999.