【關(guān)鍵詞】軟土地區(qū)；灌注樁圍護(hù)；深基坑；變形性狀；研究 

　　1.前言 

　　軟土地區(qū)的地質(zhì)有著明顯的特點(diǎn)，在軟土地區(qū)采用灌注樁圍護(hù)進(jìn)行相關(guān)施工，勢(shì)必要對(duì)深基坑變形的性狀進(jìn)行分析研究，這樣可以更好地展現(xiàn)出灌注樁圍護(hù)的優(yōu)勢(shì)。本文從概述相關(guān)問題入手展開對(duì)該課題的探究。 

　　2.概述 

　　我國是世界上三大軟土地基國家之一，近20年來，隨著城市工程建設(shè)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)了大量的深基坑工程。在多年的工程實(shí)踐中，針對(duì)我國部分地區(qū)不同的基坑工程條件，形成了相對(duì)成熟的圍護(hù)型式。其中鉆孔灌注樁排樁結(jié)合外側(cè)水泥土攪拌樁止水帷幕的圍護(hù)方式，由于具有施工工藝簡單、質(zhì)量易控制、樁徑和樁距可根據(jù)需要靈活調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國部分地區(qū)深基坑工程的主要圍護(hù)型式之一。 

　　部分城區(qū)建筑物密集、地下管線眾多、環(huán)境保護(hù)要求高；因此，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)除滿足自身強(qiáng)度要求外，還須滿足變形要求，從而使基坑工程的設(shè)計(jì)及施工從強(qiáng)度控制轉(zhuǎn)向變形控制。變形控制的關(guān)鍵是對(duì)基坑變形性狀的認(rèn)識(shí)，到目前為止，雖然一些地區(qū)已有大量的灌注樁排樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑工程實(shí)踐，但對(duì)灌注樁的變形性狀尚缺乏系統(tǒng)的研究和總結(jié)。一些學(xué)者，基于大量工程實(shí)踐對(duì)基坑的變形進(jìn)行了研究，但由于基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域特性，其他地區(qū)的有關(guān)研究成果能否直接應(yīng)用于我國大部分地區(qū)的基坑工程變形預(yù)測(cè)尚有待探討，而且支護(hù)結(jié)構(gòu)類型很多，針對(duì)灌注樁的變形性狀的研究尚少見報(bào)道。因此，基于我國部分地區(qū)的基坑工程實(shí)踐，對(duì)灌注樁的變形性狀進(jìn)行系統(tǒng)的研究具有重要的工程意義。 

　　3.深基坑變形特性分析 

　　圍護(hù)體的最大側(cè)向變形及位置與基坑開挖深度、圍護(hù)體剛度、支撐系統(tǒng)剛度、土質(zhì)情況等因素有關(guān)，圍護(hù)墻體厚度的選取和支撐的布置及兩者的合理組合是控制圍護(hù)體變形的關(guān)鍵，這綜合反映在支撐系統(tǒng)的相對(duì)剛度中，抗隆起穩(wěn)定不僅是強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)中的主要方面，也是控制和估算墻體變形和地面沉降的關(guān)鍵因素，本節(jié)在表1工程實(shí)例統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上就以上各方面間的關(guān)系進(jìn)行分析。 

　　3.1最大側(cè)向位移與開挖深度的關(guān)系 

　　根據(jù)國外的工程實(shí)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)移δh=1%，在有支撐的情況下δh=0.2%～0.5%H（H為基坑最終開挖深度，δh是圍護(hù)體最大相對(duì)側(cè)移），對(duì)于位于硬粘土、粉砂土中的基坑，δh=0.2%H，軟土中開挖的基坑的側(cè)向位移一般要比硬粘土和粉砂土中的要大。圖1給出了最大相對(duì)側(cè)移與開挖深度的關(guān)系，可以看到數(shù)據(jù)的離散性較大，最大相對(duì)側(cè)移的范圍為0.065%～1%。在5～12米的開挖深度范圍內(nèi)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)以灌注樁為多，只有少數(shù)采用地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其中灌注樁的變形比較明顯的大于地下連續(xù)墻的變形。在深度大于12米之后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)以地下連續(xù)墻為主，隨著深度的增大，圍護(hù)墻體的最大相對(duì)側(cè)移的數(shù)據(jù)離散性降低，其數(shù)值逐步趨于中間值，大約在0.5%左右，這說明在深度增大之后，變形控制措施有所提高。同時(shí)在表1中有較多的基坑的最大側(cè)移有很多超出了當(dāng)前基坑設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定，所以關(guān)于基坑變形的控制標(biāo)準(zhǔn)仍有待進(jìn)一步的探討。 

　　3.2最大側(cè)向位移位置與開挖深度的關(guān)系 

　　圍護(hù)體的最大側(cè)移位置與支撐系統(tǒng)的剛度及分布、被動(dòng)區(qū)土體的性質(zhì)等有很大關(guān)系�；�坑開挖各階段圍護(hù)體最大側(cè)移位置的深度普遍發(fā)生在開挖面附近。圖2給出了圍護(hù)體最大側(cè)移位置（最大側(cè)移埋深）與開挖深度的關(guān)系，可以看出圍護(hù)體的最大側(cè)向變形大都位于基坑底附近，即滿足H1=H，H1為最大側(cè)移位置的深度，同時(shí)可以看到當(dāng)基坑的開挖深度較小時(shí)（即H<15m），大部分測(cè)點(diǎn)的最大側(cè)向變形位于基坑底面以下，隨著開挖深度的加大（當(dāng)H>15m），最大側(cè)向變形發(fā)生在坑底以上的測(cè)點(diǎn)的數(shù)目增加。這主要是因?yàn)樵谔K州地區(qū)當(dāng)開挖深度較小時(shí)，坑底往往位于淤泥質(zhì)粘土層中，被動(dòng)區(qū)土體性質(zhì)很差，坑底以上支撐剛度較大，變形容易向下發(fā)展，而開挖深度增大后，被動(dòng)區(qū)的土體性質(zhì)趨于良好，故圍護(hù)體的最大側(cè)向變形發(fā)生在坑底以上的可能性增大。 

　　4.基坑變形控制指標(biāo)及控制值的相關(guān)問題 

　　從以上國內(nèi)外部分相關(guān)規(guī)范的對(duì)比看，國內(nèi)一些規(guī)范主要是基于控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大水平位移，而國內(nèi)外其他一些規(guī)范則沒有給出具體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制值。關(guān)于變形控制指標(biāo)及變形控制值問題，存在如下問題值得討論。 

　　4.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形模式 

　　一些標(biāo)準(zhǔn)提出圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻底和墻身最大水平位移指標(biāo)絕對(duì)值，也有建議按照基坑深度控制相對(duì)位移值。前者沒有考慮基坑深度的影響，實(shí)際上，當(dāng)基坑深度不同而圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移相同時(shí)，或者基坑深度相同、圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移相同，但水平位移性狀不同時(shí)，其對(duì)鄰近建筑物、管線及其他設(shè)施的影響程度可能是不同的。 

　　4.2基坑外土質(zhì)條件 

　　坑外土質(zhì)條件不同時(shí)，相同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移引起的坑外地面沉降、建筑物及其他設(shè)施的沉降也可能是不相同的。在實(shí)際工程中，坑外土體的沉降與墻體的水平位移存在著一定比例關(guān)系，歸一化的墻體橫向位移最大值與坑外地表沉降最大值存在一定的比例關(guān)系，不同的土質(zhì)條件，相同的最大墻體水平位移產(chǎn)生的坑外沉降是不同的，甚至存在較大的差別。因此，現(xiàn)有的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移限值的規(guī)定沒有區(qū)分土質(zhì)條件的影響。 

　　4.3基坑空間效應(yīng)的影響 

　　由于深基坑本身是一個(gè)具有長、寬和深尺寸的三維空間結(jié)構(gòu)，其變形與土體的性質(zhì)、基坑的形狀與尺寸、支護(hù)系統(tǒng)的剛度等因素緊密相關(guān)，因而基坑工程是一個(gè)復(fù)雜的三維空間受力和變形問題。因此，相同的最大基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)位移條件下，因基坑平面形狀不同，對(duì)坑外土體位移的影響也會(huì)不同，從而對(duì)建筑物、地下管線的影響也不同。 

　　4.4附加變形的影響 

　　在軟土地區(qū)，基坑止水帷幕（水泥攪拌樁）、地下連續(xù)墻成槽施工均可能引起基坑外鄰近建筑物的可觀沉降，基坑開挖前的降水也可能引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，因此，不考慮基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段的影響而制定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)顯然有可能是偏于危險(xiǎn)的。 

　　5.幾點(diǎn)結(jié)論 

　�。�1）灌注樁的最大側(cè)向位移隨著開挖深度的增加而增大，所有基坑的最大側(cè)向位移基本介于0.1%H和1.0%H之間，平均最大側(cè)向位移為0.44%H。鋼筋混凝土支撐和鋼支撐在控制墻體的變形上沒有明顯差別。最大側(cè)向位移的深度位置基本介于H?5m～H+5m的范圍內(nèi)。（2）灌注樁無量綱化最大側(cè)向位移均隨著支撐系統(tǒng)剛度的增大而減小，且基本分布于Clough所給出的Fs=1.1的曲線和Fs=3.0的曲線之間的范圍內(nèi)。（3）灌注樁的最大側(cè)向位移隨著墻底以上軟土厚度的增加而增大，但與插入比及坑底抗隆起穩(wěn)定系數(shù)之間并無明顯的關(guān)系。（4）墻頂側(cè)向位移隨著首道支撐位置深度的增加而呈現(xiàn)出指數(shù)增長的趨勢(shì)，而灌注樁的最大側(cè)向位移與首道支撐深度位置無明顯的關(guān)系。 

　　6.結(jié)語 

　　通過對(duì)軟土地區(qū)采用灌注樁圍護(hù)的深基坑抗變形性狀的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，在我國大面積的軟土地區(qū)中，要想更好地采用灌注樁圍護(hù)，并使其發(fā)揮最佳效果，就必須對(duì)其深基坑變形的性狀進(jìn)行深入研究分析。希望本文的研究，能對(duì)相關(guān)方面的實(shí)踐起到積極作用。 

　　參考文獻(xiàn) 

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　　[3]李永盛.鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形實(shí)測(cè)研究[J].建筑施工，2012年，第17期