软土基坑施工变形的影响因素分析.docx
软土基坑施工变形的影响因素分析经过多年的地下工程建设开展，在软土地下工程作业施 工过程中，参建单位和技术人员渐渐熟悉，到软土基坑的设计和 实际的施工结果往往有着巨大的差别，这主要是由于基坑四周的 土石环境都会有一定的变形要求。此外，基坑的挖掘一般较深、 较大，这对基坑的变形也提出了更加严格的限制，特殊是软土地 区的基坑施工，其变形的掌握工作对施工的结果起着打算性的作 用，因此，分析基坑变形的影响因素并加以掌握和治理成为当前 地下工程项目一个热点话题。1软土基坑变形的影响因素开挖软土基坑特殊是深基坑的施工过程中主要有三个方面 会导致基坑的变形，即基坑底部回弹或隆起、围护结构移位或变 形以及围护结构后的沉降或土体移位，而且经调查研究发觉，这 三方面的影响因素是具有内在关联的。1. 1基坑底部回弹或隆起在基坑开挖的施工过程中，由以下两个部分导致了坑底的变 形：一部分是由于消退了坑内土体在坑底以上的自重应力，导致 坑底以下的应力释放造成了坑内土体的回弹。另一部分是基坑四 周的土体在水平方向上对坑内的土体进行挤压或由于四周土体 自身的自重作用使坑底的土体向地面隆起。假如在比较窄的基坑 中，则会出现两边小、中间大的底部隆起形态。假如施工的基坑 比较宽，坑底隆起的最大地区将会与围护结构保持一定的距离而 不会出现在中心区域，相较于其它地区，中心区域出现的隆起会 比较小。坑底的土体隆起的主要原因是坑底土体原有的应力状态因 垂直的卸荷所发生转变。在基坑施工过程中，挖开深度较浅时, 坑底的土体易在卸荷以后向上发生垂直隆起，当注浆固土后或围 护墙底的原状土良好时，围护墙会在土体的作用力之下而抬高。 两边小、中间大的坑底隆起一般不会导致围护墙体发生变形。但 是，施工深度的不断加大会使基坑内外的土面高度差加大，当达 到一定程度以后，简单导致基坑的坑底出现塑性隆起，这种隆起 简单让基坑四周出现较大面积的塑性区，并引起底边的沉陷和下 降。1.2 围护结构移位或变形对于施工深度较浅、尚未进行支撑的围护结构和悬臂围护结 构来说，墙体的侧向变形主要呈分布。当墙顶的移位达到最大时, 墙体会围围着它坑底以下的某一点作坑内倾斜。当设置完毕的支 撑体系开头承受力气之后，随着施工深度的加大，墙体会出现侧 向变形，主要表现为墙顶的移位基本保持不变而墙体的腹部会向 坑内凸起。在软土基坑的施工过程中，负载的不平衡简单导致围护墙体 在水平方向上产生移位或变形，这会转变基坑外侧土体原有的应 力状态，进而引起地层的移动。基坑开挖过程中，四周的墙体内 侧会失去原有的上压力，而外侧则会承受主动土施加的压力，这 会使坑底墙底的内侧受到全部或者大部分的被动土压力，这种不 平衡的墙体压力会导致墙体移位和变形。同时，围护墙体的移位 或变形又会使墙体的主动土和被动土压力区的土地都出现移位 现象。受主动土压力的土体会向基坑内部移动，这使得坑底凸起 的向应力在水平方向上被加大，进而增大坑底土体的剪应力导致 其发生向上隆起或水平方向的挤压。特殊是在软土地区，围护结 构的插入比一般都较大，土体想要向坑内流淌会受到围护结构的 限制，因此软土基坑变形导致坑外的地表出现沉降或移位，围护 结构的变形是最主要的影响因素之一。而影响围护结构变形的因 素较多，主要包括支撑系统硬度和类型、挡墙埋放深度、荷载大 小、地基土特点、挖土施工方法等几个方面。1.3 围护结构后的土体沉降和移位基坑工程给周边环境带来的最大危害就是开挖的基坑将为 导致大范围的围护结构后的土体沉降和移位。就目前来看，对于 土体沉降和移位的主要研究方向是分析土体沉降的分布状况、沉 降方式以及下沉最大值，而对差异沉降的研究则需要进一步加强, 它对周边环境的保护有着更重要的意义。软土基坑由于土质软、 开挖深度大、围护结构外侧的土体变成塑性区的可能性大，使得 土体发生塑性流淌和弹性形变的可能性也变大，这样会导致墙体 向坑内移动产生变形，使围护结构后的土体出现沉降和移位。总之，国内外对于上述软土基坑施工变形的影响因素已经做 了大量的研究，并取得了一定的技术成果，由于移位的围护结构对周边环境和基坑的本身影响不大，常使得基坑底部回弹或隆起 的精确数值在实际施工中难被测量。针对这样的状况，以下结合 基坑变形影响因素来谈一谈防止基坑变形的技术措施。2软土基坑变形的防控方法依据对基坑变形影响因素和掌握理论的研究分析，目前有一 种广泛使用的可以有效保护基坑变形的技术手段，这种手段操作 简洁、施工便利、参数低且工艺成熟因而在使用过程中被广泛推 广，将其称之为注浆法。此外，把握软土的的特性并加以应用， 利用软土的特性做好对基坑变形的防控工作。2.1 加固基坑内地基目前，掌握基坑变形所采取的常用手段多是加固坑内的被动 区，它比基坑外加固防基坑变形的方法更加经济有效。通常的方 法是在坑内使用降水、旋喷和搅拌桩等方法对基坑内部土质进行 加固。前文中提到的注浆法就属于这一类别。加固基坑所采用的 方法和加固量是依据基坑变形掌握的相关要求和施工经验来进 行确定的，目前针对基坑的加固量在设计上还没有一个定量。依 据施工经验的总结，目前注浆法和降水法在实际操作用应用较多, 且可以达到对变形要求的掌握。而旋喷法和搅拌桩的使用成本较 高，通常应用在一级保护基坑的挖掘工作中。2.2 做好源头掌握上面已经分析了影响基坑变形的主要因素，从而可以看出， 掌握基坑变形的关键之所在就是掌握好基坑的回弹以及做好基 坑围护墙的变形工作。从软土基坑施工的状况来看，需要有效削减每一次挖开土方 的体积和基坑挡墙无支撑暴露的时间，这就需要合理的使用时空 效应保证土体本身的抗变形潜力有发挥空间，这样可以使软土基 坑的变形问题得到基本掌握，从而保证基坑的稳定。详细的做法 如下：首先以基坑工程设计选定的参数为基础，依据基坑规模、 支撑形式和开挖深度等条件，并结合施工的实际状况来科学的制 定可操作性强且具体的施工参数，同时设计好基坑开挖与支护的 施工程序，确定好分层开挖的层数。开挖过程中，每一层的开挖 深度都是主要的施工参数，这其中包括暴露高度和宽度、支撑以 前当前的暴露时间等。特殊是对于长条形的软土基坑的施工，应 当依据实际状况对工程进行分段开挖和浇注工作，在每个小段的 施工中仍要按层分段，并准时在开挖过程中做好施加支撑的预应 力掌握，保证工程施工过程中随时开挖随时支撑，同时做好每个 小段任务中开挖及支撑工作的限时工作。3结语综上所述，基坑在施工过程中具有复杂性的特点打算了地下 软土基坑的施工要严格掌握基坑的变形。将全过程基坑变形掌握 理论融入到基坑工作的施工过程中，并结合基坑变形的影响因素, 将各种掌握变形的方法应用到基坑施工的每个环境中，这对地下 工程的建设进度和质量保证都具有重要意义。
