软土地层深长基坑变形原因分析与控制技术

郑 东 升

(中铁十一局集团有限公司，湖北 武汉 430074)

软土地层深长基坑变形原因分析与控制技术

郑 东 升

(中铁十一局集团有限公司，湖北 武汉 430074)

结合苏州地铁2号线延伸线尹中路站工程，对软土地层深基坑变形的原因进行了分析，并提出了相应的控制措施，有效控制了基坑变形及地表沉降，消除了施工风险，为在此类软土环境中的基坑施工提供了宝贵的经验。

软土，深长基坑，变形，控制

0 引言

软土具有含水量高、压缩性大、灵敏度高、承载能力低等特点，物理性质极不稳定，容易发生流变，此环境条件下深长基坑的变形是一个非常复杂的过程。而目前针对软土地质基坑变形的研究主要集中在对基坑开挖时空效应规律的研究和应用、土体应力计算分析、基坑监测数据统计等方面，本文主要结合工程实际对基坑的变形原因进行了分析，并提出了控制基坑变形的相应措施。

1 工程概况

1.1 设计概况

尹中路站位于郭新西路和尹中路的交叉口，周边有多栋建筑，站址处地势略有起伏。车站为地下两层岛式车站，车站外包总长181.6 m，标准段外包总宽19.1 m，端头井外包总宽23.2 m，车站标准段开挖深度17 m，端头井开挖深度19 m，采用明挖顺作+盖挖顺作法施工。围护结构选用800 mm连续墙+4道内支撑方案，与主体形成复合式结构。

1.2 工程水文地质条件

工程所在场区为Ⅲ类场地，所在场区40 m范围内除①层人工填土为软弱土外，其余地基土均为中软土。围护结构穿越地层依次为①人工填土、③1粘土、③2粉质粘土、④2粉土夹粉砂、⑤1粉质粘土、⑤2粉砂夹粉土、⑦1粉质粘土，车站地板坐落在④2层粉土夹粉砂上，地下连续墙址位于⑤2层粉砂夹粉土上，深基坑开挖土方主要以③2粉质粘土、④2粉土夹粉砂层为主。其中④2粉土夹粉砂层含微承压水，为弱透水层，渗透性较强，在一定水头压力差作用下易发生渗流变形，其表现形式主要为流土或管涌等。

场区内潜水位埋深为1.30 m～2.30 m、平均1.97 m，标高0.56 m～1.43 m、平均0.94 m。微承压水主要赋存于④2粉土夹粉砂层和⑤2粉砂夹粉土层中。微承压含水层补给来源主要为大气降水、地表水、上部潜水的垂直渗流，以民间取水及向周围湖(河)网的侧向径流为其主要的排泄方式，其中开挖范围内④2层层顶埋深10.00 m～12.50 m，层厚2 m～5 m，位于车站中下部。

1.3 周边环境

车站基坑南侧有国香雅苑小区(6层)、假日宾馆(3层)、中尹宾馆(3层)，房屋距离标准段主体基坑仅11.4 m，距离端头井主体基坑仅7.8 m，且国香雅苑房屋基础形式为柱下钢筋混凝土扩展基础，埋深2.4 m，房屋基础下土体太软，容易受扰动变形，产生不均匀沉降。

2 软土地层深长基坑变形原因分析

2.1 基坑变形影响因素

监测数据显示，车站基坑开挖期间围护结构变形较大，最大变形量45 mm，国香雅苑小区房屋出现了不同程度的沉降开裂变形。经分析，引起软土基坑及周边建(构)筑物变形的因素众多、复杂，是支护结构—地下水—土相互耦合作用的结果,基坑所处软土地层土体容易受扰动变形，房屋建筑基础浅，围护结构的渗漏、没有遵循时空效应合理安排土体开挖、基坑周边外部荷载的作用等均会引起基坑及周边建(构)筑物的变形，此种变形可发生在围护结构施工、降水、土方开挖、支撑拆除等施工阶段，对于软土地层深长基坑，这些阶段还可能发生时间与空间上的交叉。

2.2 基坑变形主要原因

从图1成因分析图中可以看出，引起基坑及周围建(构)筑物变形的影响因素共有11条。结合现场实际和监测数据，经过认真研究和分析，确定如下要因和非要因，详见表1。

3 基坑变形控制技术

结合现场实际情况，我们分析找出了造成尹中路站基坑变形较大的六点主要原因，分别是：主体结构施作不及时、支撑预加轴力较小、支撑架设不及时、建筑物基础差、基坑周边荷载、监测信息未引起足够重视，并针对上述主要原因制定出了相应的控制措施。

3.1 主体结构施作不及时的控制

1)增加主体结构钢筋队伍作业人数，延长作业时间。

2)混凝土浇筑之前及时与混凝土公司联系，提前安排混凝土泵车进场。

3.2 支撑预加轴力较小的控制

1)钢支撑设计轴力较小，预加轴力为设计轴力的40%～60%，但轴力监测数据显示，实际支撑轴力远远大于预加轴力，后经过与业主及设计院协商，钢支撑预加轴力调整为设计轴力的80%，加大了钢支撑对围护结构的支撑力，提前对地连墙进行顶撑，减少开挖过程中地连墙变形。

表1 原因分析表

2)第三道钢支撑位于中板梁底部，-2层侧墙达到设计强度后，图纸设计为换撑，换撑时土体应力释放，支撑应力重分布时间长，对围护结构变形不利。经多方权衡，决定将换撑更改为留撑，减少换撑拆撑时土体应力释放和重组时间，待顶板施作完成混凝土达到设计强度后再拆除该道钢支撑。

3.3 支撑架设不及时的控制

1)土方开挖过程中遇到影响钢支撑架设的混凝土鼓包及时通知现场负责人，及时组织施工人员掏空鼓包周围土体，为鼓包破除创造有利条件。

2)破除队伍驻扎现场，人员充足，随叫随到，能对鼓包进行快速、有效地破除。

3.4 建筑物基础差的控制

考虑到尹中路站南侧建筑物基础形式为柱下钢筋混凝土扩展基础，埋深2.4 m，基础下土体软弱容易受扰动变形，产生不均匀沉降，经研究采取以下具体措施：

由于商铺非机动车道及地下管线等场地条件限制，压密注浆孔布置一排，范围同假日宾馆、1栋、2栋房屋建筑长度(约80 m)，距离房屋最近约6 m,距离南侧地连墙外侧约4.0 m，孔距1.0 m～1.5 m，钻孔深度15 m，注浆压力0.6 MPa，每孔单次注浆量为2.0 m3，重复注浆3次。

3.5 基坑周边荷载的控制

1)控制好坑外吊车、渣土车等动荷载对基坑的影响，做到快速作业、尽早撤离、远距离停放。

2)现场材料的堆放要求做到尽量远离基坑且同一地点的荷载不能过大。

3.6 监测控制

加强对支撑轴力、基坑变形、房屋沉降、地面沉降、地连墙变形、墙顶水平垂直位移、基坑收敛、地下水位的监测，提高监测频率，及时反馈变形数据，调整施工方法，采取相应措施，避免基坑及房屋变形的进一步扩大。

4 控制效果

通过对基坑变形、房屋附近地面沉降、房屋沉降、建(构)筑物附近地下水位等进行监测，发现在采取相应的控制措施后，基坑变形和房屋沉降开裂的情况得到了有效控制。监测结果如表2所示。

表2 监测结果表

5 结语

通过对软土地层深长基坑变形进行研究分析，结合开挖数据及周边建(构)筑物变形情况，通过制定针对性的开挖方案，合理组织施工，控制地下水，及时架设支撑及复加轴力，加强监测等措施，有效的控制了沉降与基坑变形，实现了信息化施工，保证了工程安全、顺利开展，为该地质条件下基坑变形和建筑物沉降控制提供了一手数据，具有较高的参考价值。

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On analysis of reasons for deformation at deep and long foundation pits in soft soil stradum

Zheng Dongsheng

(ChinaRailwayEleventhGroupCo.,Ltd,Wuhan430074,China)

Combining with the project at Yinzhong station along the extension line of No.2 subway in Suzhou, the paper analyzes the reasons for the deformation at the deep foundation pits of the soft soil stradum, and points out respective controlling measures, so as to control the foundation pit deformation and ground settlement, eliminate construction risks, provide experience for the foundation pit construction in the soft soil environment.

soft soil, deep and long foundation pit, deformation, control

1009-6825(2015)16-0041-02

2015-03-20

郑东升(1982- )，男，工程师

TU463

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