软土深基坑变形与控制技术研究

• 作 者: 谈金忠
• 机 构: 南京大学
• 出 处: 南京大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 软土地基 深基坑开挖 地基变形 地面沉降 全过程控制 基坑支护结构

由工程活动引起的环境问题日益突出，深基坑工程土方开挖过程是土体卸荷的过程，这一过程必将产生支护结构变形、基坑底土体回弹和基坑周围土体变形。深基坑开挖引起的变形属于“环境岩土工程问题”，它是与“污染和生态破坏”等价的两类环境问题之一，已成为岩土工程领域的研究热点。本文在总结深基坑工程设计与施工实践的基础上，研究、探讨了软土深基坑变形与控制技术，主要包括以下几个方面的内容：
（1）分析了深基坑的特点以及软土基坑的主要特性，包括临时性、综合性和风险性等八个方面；介绍了深基坑支护的主要形式及其适用条件；对深基坑工程研究与应用现状作了归纳，指出了存在的问题。
（2）针对深基坑工程变形现象，探讨了其形成机理，认为软土变形和地下水渗透变形是基坑工程变形的主要因素和控制重点，对基坑变形进行有效控制，必须针对实际情况分析其主要的影响因素；对基坑设计和变形计算方法进行简单介绍，包括Peck法、地层损失法、稳定安全系数法和时空效应估算法等。
（3）针对一个典型的排桩与内支撑组成的软土深基坑支护结构工程，提出了具体设计思路和方法，分析其变形特点、影响因素和存在的问题。指出对基坑变形时空效应规律认识不足，基坑边缘大量堆载和载重车辆进出形成的地面超载、活荷载引起的附加变形是造成支护结构与墙后沉降超过变形限值的主要原因。
（4）根据地层损失原理，提出了正态分布密度函数曲线是描述软土地区内支撑支护体系墙后沉降形态的主要方法，推导了计算过程，并结合软土深基坑工程实例对估算结果进行了验证。
（5）结合软土深基坑工程实践，提出了对软土深基坑工程变形的全方位、全过程控制理念，包括对土层参数的选择，设计输入和设计方案的对比分析，对地下水与土方开挖过程控制的主要技术措施，支护结构施工工艺以及基坑监测等方面。
（6）根据处理因软土、地下水等问题引起基坑变形的经验，提出了设计中细部处理的方法，异常情况下应采用的技术措施以及用跟踪补偿性注浆、井点降水纠偏等方法保护环境的措施。