基坑開挖對周邊土體側向位移影響的研究

葛 菻

(上海徐匯濱江開發投資建設有限公司,上海 200232)

基坑開挖對周邊土體側向位移影響的研究

葛 菻

(上海徐匯濱江開發投資建設有限公司,上海 200232)

結合某電力燃料生產調度中心及輔助用房新建項目特點，合理布設了基坑開挖監測點位，分析了基坑開挖時周邊土體水平位移規律，從而對基坑圍護的設計起到了參考和驗證作用。

基坑開挖，土體，側向位移，監測點

0 引言

隨著城市地下空間的開發，越來越多的基坑工程在建筑密集區開挖，對基坑周邊既有構筑物的保護也越來越重要。因而，周邊建筑對變形的承受能力也成了基坑設計的重要部分，而要分析基坑開挖對鄰近構筑物的影響，首先需研究基坑開挖對周邊土體側向位移的影響。

目前估計基坑開挖引起的地表以下土體變形主要借助有限元方法來實現。如PECK[1]，BLACKBURN[2]，WANG[3]對基坑周邊土體移動機理以及規律所作的研究。而有限元方法因選取的土體力學參數不同會有較大差異，需通過實際工程加以驗證，本文通過實際工程項目的監測，研究基坑開挖引起周邊地表以下土體側向位移，分析周邊土體水平位移規律，從而對基坑圍護的設計起到指導和驗證作用。

1 工程概況及監測點布置

電力燃料生產調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 m2，基坑安全等級為三級(局部落深坑為二級)，周邊環境保護等級為三級。基坑圍護采用SMW工法樁加一道混凝土支撐。監測點布置和基坑分塊開挖順序見圖1。

測斜孔優先布置在每條邊的中部，其次按間距20 m～50 m布設，孔深大于圍護樁長度5 m～10 m。

測試方法：采用測斜儀在0°(高輪垂直并向基坑方向)和180°(高輪垂直并背離基坑方向)方向上分別以管底為0，間隔0.5 m讀數A0，A180，連續拉至管頂，即為一測回，由公式Lsinθ=(A0+A180)/2計算各段位移，各段位移累計即可推算出對應測斜管內各點圍護體側向變形水平位移值。

2 基坑開挖時土體側向位移變化分析

圖2～圖5為基坑開挖不同狀態時，周邊土體側向位移的變化規律。

由測點TX1變化可知，當A區開挖完畢，周邊土體的側向位移由初設的3.5 mm增加到10 mm，增加了2.8倍。后續區域的開挖，對該測點的影響較小，直至基坑開挖完畢，側向位移增加了4倍左右。

基坑開挖完畢時，TX2的土體側向位移大于TX1和TX3，TX5的土體側向位移大于TX4和TX6,TX8的土體側向位移大于TX7和TX9,TX11的土體側向位移大于TX10和TX12,即對于方形的基坑開挖，各邊中心位置的土體側向位移變化最大。

本工程基坑開挖深度為6 m，土體側向位移在深度6 m～10 m范圍內較大，最大土體側向位移位于7 m深度處。最大側向位移為24 mm，相對于初設值增加了4倍左右。

由圖2～圖5可知，土體側向位移隨著深度的增加，先增大后減小，直至為0。測點深度14 m以下的土體側向位移變化很小，即基坑開挖對周邊土體側向位移的影響范圍主要集中在2.3倍開挖深度以內。

3 結語

通過實際工程項目實測數據的分析對比，可以得出以下幾點結論：1)對于方形的基坑開挖，各邊中心位置的土體側向位移變化最大。2)土體側向位移隨著深度的增加，先增大后減小，直至為0，變化最大的位置與開挖深度并不相同，而是位于1.16倍的開挖深度處。3)基坑開挖對周邊土體側向位移的影響范圍主要集中在2.3倍開挖深度以內。

[1] PECK R B.Deep excavations and tunneling in soft ground[C]// Proc 7th ICSMFE,Mexico,1969:225-290.

[2] 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.

[3] 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 lateral soil displacement

Ge Lin

(ShanghaiXvhuibinjiangDevelopmentInvestmentConstructionCo.,Ltd,Shanghai200232,China)

Combining with power fuel dispatching center and new subsidiary building project features, the paper rationally arranges foundation excavation monitoring points, and analyzes horizontal surrounding soil displacement law in the foundation excavation, so as to play a guiding and testing role for the foundation enclosure design.

foundation excavation, soil, lateral displacement, monitoring point

1009-6825(2017)03-0058-02

2016-11-16

葛 菻(1968- ),女,工程師

TU463

A