地下建筑結(jié)構(gòu)工程實(shí)例ppt課件

1、地下建筑構(gòu)造 交通運(yùn)輸工程學(xué)院.地下建筑構(gòu)造 1.1工程概略 湖北省高級(jí)人民法院位于武昌區(qū)首義路新建湖北省高級(jí)人民法院二號(hào)樓辦公樓。辦公樓高9層,總建筑面7922m2(不含地下室),采用框架構(gòu)造,高38.50m,基坑開(kāi)挖深度約3.857.05m?？拐鹪O(shè)防分類(lèi)為丙類(lèi),該工程重要性等級(jí)為二級(jí),場(chǎng)地等級(jí)為三級(jí),地基等級(jí)為二級(jí)。 基坑大致呈矩形,東西向?qū)?5.50m;南北向長(zhǎng)45.00m,基坑開(kāi)挖面積約1150.oom2,基坑周長(zhǎng)約140m。1.工程概略及地質(zhì)情況.1.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件1、工程地質(zhì)條件 本基坑位于三級(jí)階地。開(kāi)挖后,側(cè)壁中上部為填土和普通粘性土,部分坡段下部為老粘性土,部分坡段側(cè)

2、壁下部仍為普通粘性土,坑底接近老粘性土,總體而言,側(cè)壁中上部土質(zhì)條件相對(duì)較差,坑底土質(zhì)良好,對(duì)整體穩(wěn)定有利。場(chǎng)地內(nèi)地基巖土層劃分為四個(gè)層組共六個(gè)亞層。2、水文地質(zhì)條件 場(chǎng)地經(jīng)人工整平后相對(duì)平坦。場(chǎng)地地下水分為上層滯水及砂土層中空隙承壓水。1層雜填土,構(gòu)造松散,屬中等透水層,含少量上層滯水,但不能構(gòu)成一致自在水位,受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給;(2) 二層三層屬弱透水層,普通起隔水作用。4、5層為粉砂夾粉土、粉質(zhì)粘土,粉砂,屬含水層,為空隙承壓水。地下建筑構(gòu)造.1.3環(huán)境條件及力學(xué)性能目的 本基坑環(huán)境條件比較嚴(yán)峻,東側(cè)為五層辦公樓,與擬建二號(hào)辦公樓相銜接,基坑需求緊貼原有根底開(kāi)挖,基坑?xùn)|南邊間隔份7

3、層住宅5.7m,南邊間隔八層住宅9.5m,西邊間隔首義路9.5m,北邊間隔圍墻僅3m。用地范圍較為狹窄,基坑開(kāi)挖必需注重環(huán)境維護(hù)。為確保施工平安,在基坑施工前進(jìn)展了詳細(xì)的管線(xiàn)探測(cè),地下室開(kāi)挖范圍內(nèi)無(wú)地下管網(wǎng)分布。地下建筑構(gòu)造. 基坑監(jiān)測(cè)由多方面內(nèi)容組成,檢測(cè)工程的選擇應(yīng)根據(jù)基坑工程的平安等級(jí)、周?chē)h(huán)境的復(fù)雜程度和實(shí)踐任務(wù)條件等要素而定。周邊建筑物沉降觀測(cè)是基坑周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)其中的一個(gè)內(nèi)容。在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,為了掌握臨近建筑物的沉降情況,確保周邊環(huán)境的平安,需進(jìn)展沉降觀測(cè)。2.1基坑監(jiān)測(cè)方案 本工程沉降水準(zhǔn)觀測(cè),對(duì)基坑周邊邊坡土體和建筑物沉降監(jiān)測(cè)共布設(shè)10+8個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。其中,在基坑周邊土體共

4、布設(shè)10個(gè)程度位移和沉降觀測(cè)點(diǎn),東面兩棟距基坑較近的被測(cè)建筑物的首層柱上共為3個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。其中對(duì)周邊建筑物進(jìn)展13次沉降觀測(cè)。觀測(cè)周期與工程進(jìn)度親密聯(lián)絡(luò),基坑開(kāi)挖期間,土體擾動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境影響較大,沉降速率較大,故保證每隔2天一次觀測(cè),時(shí)辰留意環(huán)境動(dòng)態(tài),后期施工過(guò)程中,根據(jù)實(shí)踐情況相對(duì)減小監(jiān)測(cè)頻率。2.位移監(jiān)測(cè)成果地下建筑構(gòu)造.2.2沉降觀測(cè)成果 該工程監(jiān)測(cè)任務(wù)從2007年11月27日開(kāi)場(chǎng),至2021年3月24日終了。分析中將第一次,累計(jì)觀測(cè)時(shí)間未118天。將沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果整理見(jiàn)表1。 為了能更直觀看出周?chē)ㄖ锍两惦S時(shí)間的變化規(guī)律,對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)展比較后,選取具有代表性的已有建筑物上M7、M8點(diǎn)

5、和基坑頂面坑邊M4、M8點(diǎn)(見(jiàn)圖1),將各點(diǎn)的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù),繪制成隨時(shí)間的沉降曲線(xiàn)圖如圖1。地下建筑構(gòu)造.表1周邊建筑物程度位移及沉降監(jiān)測(cè)成果匯總表圖1典型沉降觀測(cè)點(diǎn)沉降與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)圖地下建筑構(gòu)造.圖中: -分別表示第一到五次分步開(kāi)挖工況。從上圖表可以看出: 1、東側(cè)已有建筑物位移隨基坑開(kāi)挖處于不斷增大的趨勢(shì),但隨著基坑開(kāi)挖支護(hù)完成后一段時(shí)間,位移趨于穩(wěn)定。 2、監(jiān)測(cè)點(diǎn)M7、M8累計(jì)沉降量在2.5mm左右,基坑邊M4、M5累計(jì)程度位移在2.5mm左右,累計(jì)沉降值和程度位移開(kāi)展趨勢(shì)均在允許范圍內(nèi),且?guī)缀鯖](méi)有差別沉降,不會(huì)對(duì)基坑邊坡和周邊環(huán)境產(chǎn)生危害。滿(mǎn)足基坑穩(wěn)定和周邊建筑物平安要求。地下建筑構(gòu)

6、造.l、計(jì)算范圍 經(jīng)過(guò)分析該深基坑工程的地質(zhì)條件,周邊環(huán)境及基坑要求,結(jié)合搜集的資料,不思索地下水的影響,對(duì)整個(gè)基坑的東面進(jìn)展三維數(shù)值模擬。 基坑?xùn)|面分BC段和CD段兩段:BC段長(zhǎng)20m,基坑頂面標(biāo)高-2.8m,基坑底面標(biāo)高-9.4m,開(kāi)挖深度6.6m,采用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)構(gòu)造,放坡坡率1:0.3;CD段長(zhǎng)25m,基坑頂面標(biāo)高-1.4m,基坑底面標(biāo)高-6.85m,開(kāi)挖深度5.45m,采用超前鋼管樁復(fù)合預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)構(gòu)造,垂直開(kāi)挖。 本計(jì)算模型在基坑寬度方向(x方向)取25m(開(kāi)挖面后影響區(qū)取15m,開(kāi)挖基坑內(nèi)影響區(qū)取10m),長(zhǎng)度方向(y方向)取65m(兩側(cè)各加寬10m影響區(qū)),深度方向(z方向

7、)取20m。在建立FLAC3D計(jì)算模型時(shí),3.模型和參數(shù)設(shè)置地下建筑構(gòu)造.將計(jì)算模型的基外鄉(xiāng)層概化為三層,力學(xué)模型采用摩爾一庫(kù)侖模型,采用brick原始模型生成網(wǎng)格,單元網(wǎng)格邊長(zhǎng)約為lm,模型共有30125個(gè)單元(zones),33566個(gè)節(jié)點(diǎn)(grid一points)。生成的網(wǎng)格圖見(jiàn)圖2。圖2根本幾何模型 圖3無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模型地下建筑構(gòu)造. 經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)基坑土體類(lèi)型在無(wú)支護(hù)開(kāi)挖條件下的計(jì)算,以及根據(jù)邊坡土體中的位移變形分布判別邊坡的破壞區(qū)域、破壞道路,進(jìn)而確定各種土層邊坡的破壞方式。模型的無(wú)支護(hù)開(kāi)挖采取按不同深度基坑類(lèi)型一步開(kāi)挖到基底的方式,這樣雖然與實(shí)踐的分步開(kāi)挖有一定不同,但對(duì)邊坡破壞總體趨

8、勢(shì)研討是可行的?；訜o(wú)支護(hù)開(kāi)挖模型見(jiàn)圖3。2、邊境條件 邊境條件分為位移邊境條件和受力邊境條件利用FLAC3D中fish言語(yǔ)程序命令:fix(位移方向)range(位移約束面),可在網(wǎng)格模型中設(shè)定位移邊境條件。 模型除x=0面及基坑頂面為自在面不設(shè)置位移邊境條件外,其他面均采用法向約束?？拥走吘踌o止不動(dòng),假設(shè)為固定鉸支,限制三個(gè)方向的位移;模型x軸及y軸方向兩側(cè)避均施加邊境約束條件,限制該臨空方向的位移;基坑頂面為設(shè)為自在面,不加約束。地下水己進(jìn)展處置,可不思索。 利用FLAC3D中fish言語(yǔ)程序命令:apply szz(荷載大小)range(荷載范圍),可在網(wǎng)格模型中定義受力邊境條件。本工

9、程CD段基坑周邊己有建筑物荷載,荷載大小為90KN。地下建筑構(gòu)造. 對(duì)基坑放坡開(kāi)挖BC段,可以采取對(duì)開(kāi)挖土體和基坑圍巖土體分別建模,建模中用到根本單元的八節(jié)點(diǎn)定義方式。然后用null定義開(kāi)挖土體部分的模塊來(lái)模擬,如圖4。 本工程實(shí)例中基坑坡率較大,近乎直立開(kāi)挖,也可直接采取每步開(kāi)挖支護(hù)中,再多次分步開(kāi)挖得到階梯狀開(kāi)挖面的方式近似模擬坡面開(kāi)挖。經(jīng)模擬計(jì)算驗(yàn)證,該建模方式對(duì)基坑開(kāi)挖支護(hù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果影響很小,可忽略不計(jì)。4.分步開(kāi)挖支護(hù)計(jì)算模型圖4 坡面開(kāi)挖建模表示圖地下建筑構(gòu)造. 整個(gè)基坑開(kāi)挖支護(hù)模擬嚴(yán)厲按照工程施工順序,分層分段開(kāi)挖與支護(hù)。如表2所示,CD段分五步開(kāi)挖,BC段分四步開(kāi)挖,因C

10、D段地面標(biāo)高較高,故先開(kāi)挖CD段第一層土體,然后開(kāi)挖BC段第一層土體,完成第一步開(kāi)挖支護(hù)后,進(jìn)展模擬計(jì)算,保管計(jì)算成果;然后依次進(jìn)展CD段和BC第二步開(kāi)挖支護(hù),再次計(jì)算;依次類(lèi)推完成整個(gè)基坑開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程。 CD段單獨(dú)完成第五步開(kāi)挖,該步開(kāi)挖后無(wú)預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù),但因開(kāi)挖深度不大,且開(kāi)挖完成后及時(shí)進(jìn)展面層噴錨加固,故可以滿(mǎn)足穩(wěn)定和變形要求。分步開(kāi)挖深度及開(kāi)挖前和每步開(kāi)挖后的坑底標(biāo)高信息搜集于表2中。數(shù)值模擬計(jì)算的不平衡率設(shè)為0.00001。表2 基坑分步開(kāi)挖深度地下建筑構(gòu)造.分步開(kāi)挖與支護(hù)計(jì)算模型見(jiàn)圖4名至圖9圖4微型鋼管樁超前支護(hù) 圖5第一步開(kāi)挖與支護(hù)模型圖圖6第二步開(kāi)挖與支護(hù)模型圖 圖7第三步

11、開(kāi)挖與支護(hù)模型地下建筑構(gòu)造.圖8第四步開(kāi)挖與支護(hù)模型 圖9第五步開(kāi)挖完成后模型地下建筑構(gòu)造.5.1初始地應(yīng)力場(chǎng)的生成 基坑開(kāi)挖前,先進(jìn)展土體的自然固結(jié)計(jì)算,即初始地應(yīng)力場(chǎng)的生成,然后消除固結(jié)過(guò)程產(chǎn)生的位移。初始地應(yīng)力場(chǎng)的生成選用分階段彈塑性求解法進(jìn)展生成。 根本步驟為:生成網(wǎng)格模型-定義模型為摩爾-庫(kù)倫彈塑性本構(gòu)模型-設(shè)置土體強(qiáng)度參數(shù)、在模型上添加一切的物理邊境條件(包括位移邊境條件和受力邊境條件)-并設(shè)置土體密度和重力加速度-輸入sofve elastic命令-軟件按照默許設(shè)置自動(dòng)分階段求解-保管計(jì)算結(jié)果至initial.sav文件-自然固結(jié)位移清零。 初始地應(yīng)力場(chǎng)生成的程度位移(x方向)和

12、垂直位移(z方向)結(jié)果如圖10、圖11。5.數(shù)值模擬計(jì)算地下建筑構(gòu)造.圖10土體自然固結(jié)x方向位移 圖11土體自然固結(jié)z方向位移地下建筑構(gòu)造.由結(jié)果可以看出:1、x方向初始地應(yīng)力固結(jié)的位移圖中,前后兩面因添加位移約束條件,故使得模擬值與固結(jié)位移值稍有偏向,主要表如今模型部分荷載區(qū)域接近后側(cè)x方向位移約束處,但總體而言,可以代表場(chǎng)地初始地應(yīng)力場(chǎng)的程度固結(jié)位移分布。2、x方向位移圖闡明:土體因接受部分建筑荷載而產(chǎn)生程度位移,最大程度位移出如今荷載下方的土體外表,最大值僅為1.6mm。普通而言,在地面無(wú)部分荷載(或荷載沿整個(gè)場(chǎng)區(qū)外表均勻分布)且各土層為成平面各向異性體的理想情況下,土體自然固結(jié)不會(huì)產(chǎn)

13、生程度方向的位移。故在基坑設(shè)計(jì)計(jì)算以及數(shù)值模擬分析中均不能忽略周邊建筑物的荷載作用。3、程度位移向外影響范圍約為荷載寬度的一倍,遠(yuǎn)離荷載處程度位移非常小,可不計(jì)。模型前后兩個(gè)邊境因定義位移邊境條件,故位移值為零。地下建筑構(gòu)造.4、z方向固結(jié)沉降位移圖闡明:最大沉降值出如今部分荷載下方土體外表,最大固結(jié)位移約為3.47cm,且荷載對(duì)沉降位移的影響范圍不大,邊境土體初始地應(yīng)力沉降固結(jié)位移約為Zcm。5、因受土體自重作用,同一垂直平面內(nèi),土體固結(jié)沉降位移最大值出如今土體頂面,因存在沉降位移的累積,隨著深度增大位移值逐漸變小,在模型底面邊境,因定義邊境約束條件,沉降值為零。地下建筑構(gòu)造.5.2無(wú)支護(hù)開(kāi)

14、挖位移分析 經(jīng)過(guò)零模型(null)來(lái)模擬基坑開(kāi)挖,逐層開(kāi)挖工況可以經(jīng)過(guò)逐層設(shè)置開(kāi)挖區(qū)資料為零模型來(lái)模擬。但是在無(wú)支護(hù)開(kāi)挖時(shí),分不開(kāi)挖模擬和一次性開(kāi)挖模擬結(jié)果差別不大,故在對(duì)無(wú)支護(hù)開(kāi)挖的基坑模擬計(jì)算直接經(jīng)過(guò)一次性開(kāi)挖到位后進(jìn)展運(yùn)算(solve)?；訜o(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬程度、垂直位移及位移速率計(jì)算值見(jiàn)圖12、13。地下建筑構(gòu)造.圖12無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬程度位移計(jì)算 圖13無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬程度位移速率計(jì)算圖14無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬沉降計(jì)算 圖15無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬沉降速率計(jì)算地下建筑構(gòu)造.從基坑無(wú)支護(hù)開(kāi)挖模擬位移等值線(xiàn)圖可以獲得如下信息: 1、假設(shè)該基坑不進(jìn)展支護(hù),直接放坡開(kāi)挖,那么基坑最大程度位移為0.532m,發(fā)生

15、在CD段基坑側(cè)壁臨空面,位移方向指向基坑;最大程度位移速率為0.404訓(xùn)耐s,方向指向基坑。 2、基坑最大垂直位移(沉降)也發(fā)生在CD段基坑側(cè)壁臨空面,最大沉降量為0.39lm;最大垂直位移速率為0.307mn/s。周邊建筑物底面將產(chǎn)生較大的沉降差,將影響該建筑的正常運(yùn)用甚至破壞。 3、分析上圖中的位移及沉降數(shù)據(jù)可以知道,基坑在無(wú)支護(hù)形狀下開(kāi)挖時(shí),將引起基坑壁位移和變形速率都很大,不能滿(mǎn)足基坑穩(wěn)定和變形的要求。在實(shí)踐工程開(kāi)挖中,因受各種不確定要素的影響,基坑很能夠己經(jīng)發(fā)生坍塌,必需予以支護(hù)加固,確保平安。地下建筑構(gòu)造. 4、從基坑位移分布圖結(jié)合不平衡力模擬計(jì)算結(jié)果知,基坑開(kāi)挖隱患位于CD段,其

16、主要危險(xiǎn)要素為距基坑5.7m遠(yuǎn)的90KN部分建筑荷載。因支護(hù)工藝采用小型機(jī)械施工,為充分反映周邊建筑物對(duì)基坑穩(wěn)定的相互影響,模擬過(guò)程中忽略了基坑頂面的施工荷載以及雨水等不確定要素的影響,可知在基坑BC段不平衡力很小,直接開(kāi)挖產(chǎn)生的位移也可忽略不計(jì)。地下建筑構(gòu)造.5.3分步開(kāi)挖程度位移分析 對(duì)基坑分步開(kāi)挖進(jìn)展模擬分析。由于基坑位移控制方向?yàn)閤和z方向,故程度位移只列出x方向的等值線(xiàn)圖。分步開(kāi)挖程度位移等值線(xiàn)圖及典型剖面圖見(jiàn)圖16到21。圖16第一步開(kāi)挖支護(hù)x方向位移等值線(xiàn)圖 圖17第二步開(kāi)挖支護(hù)x方向位移等值線(xiàn)圖地下建筑構(gòu)造.圖18第三步開(kāi)挖支護(hù)x方向位移等值線(xiàn)圖圖19第四步開(kāi)挖支護(hù)x方向位移等

17、值線(xiàn)圖圖20第五步開(kāi)挖支護(hù)x方向位移等值線(xiàn)圖 圖21第五步完成后CD段x方向位移典型剖面圖地下建筑構(gòu)造.圖中左側(cè)表示x方向的位移。下面的數(shù)值為位移大小的變化范圍,從上到下由負(fù)值到正值,負(fù)值代表向基坑內(nèi)側(cè)挪動(dòng),正值代表背叛基坑開(kāi)挖面。對(duì)應(yīng)于右側(cè)圖中同顏色區(qū)域的位移值。從圖示中可以看出:(l)總體趨勢(shì):基坑邊坡同一支護(hù)方式同一深度處的程度位移隨開(kāi)挖的進(jìn)展而逐漸添加,但坡頂?shù)某潭任灰浦饕诘谌介_(kāi)挖時(shí)明顯發(fā)生,第五步開(kāi)挖開(kāi)挖后由于基坑的約束解除,而沒(méi)有進(jìn)展支護(hù),基坑邊坡也發(fā)生較明顯位移。但因該步開(kāi)挖深度較小,隨著土體的平衡,位移不會(huì)明顯繼續(xù)開(kāi)展。(2)位移影響區(qū):隨著開(kāi)挖深度的添加,開(kāi)挖面上的程度位

18、移逐漸增大,開(kāi)挖面下部一定范圍內(nèi)的土體也產(chǎn)生程度位移,并且隨著開(kāi)挖的進(jìn)展,影響區(qū)域越來(lái)越大。地下建筑構(gòu)造.(3)BC段坡頂位移:前四次開(kāi)挖完成后,位移等值線(xiàn)圖上程度位移均為正值,直到第五步開(kāi)挖完成后,坡頂土體擠壓根本被復(fù)原,土體程度位移約為0;與CD段相比較,坑頂總體位移趨勢(shì)是一樣的,最終位移較小反映了邊坡土體穩(wěn)定性平安系數(shù)大于CD段。(4)CD段最大位移:在第一步開(kāi)挖完成后,最大程度位移發(fā)生在基坑頂面;隨著深度的添加,程度位移最大值轉(zhuǎn)移到邊坡底附近,整體有向基坑方向傾斜的趨勢(shì);隨著開(kāi)挖進(jìn)展,位移最大值不斷向下開(kāi)展,程度位移上小下大,開(kāi)挖面向著基坑滑動(dòng)的趨勢(shì)。(5)BC段最大位移:第一步開(kāi)挖完

19、成后,最大程度位移也發(fā)生在基坑頂面;隨著深度添加,位移最大值向著邊坡底部附近開(kāi)展,第四步開(kāi)挖至第五步開(kāi)挖,整個(gè)邊坡處于穩(wěn)定形狀,位移值很小,僅在坡底有1刃n幻n左右的位移值。(6)由于預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)的作用,坡頂?shù)某潭任灰频玫搅艘欢ǖ募s束,使得土體最大程度位移沒(méi)有出如今坡頂,而且土體的變形也得到了有效的控制,確保周邊建筑物平安。地下建筑構(gòu)造. 綜上所述,在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,基坑周邊土體程度位移呈現(xiàn)出上小下大的分布規(guī)律,有整體滑動(dòng)的趨勢(shì),即基坑邊坡破壞方式為沿某一滑裂面滑動(dòng)破壞,在預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中,應(yīng)按照滑面破壞計(jì)算方法控制好自在段與錨固段的長(zhǎng)度,錨桿的錨固段一定要位于滑裂面之后的穩(wěn)定巖土體,

20、錨桿長(zhǎng)度可按從上而下由長(zhǎng)到短的布設(shè)原那么。地下建筑構(gòu)造.5.4分步開(kāi)挖垂直位移分析 基坑程度位移控制和垂直位移控制一同構(gòu)成基坑位移控制的兩個(gè)方面?；娱_(kāi)挖后,邊坡及周邊土體的不均勻沉降均會(huì)影響基坑施工平安和周邊建筑物的穩(wěn)定。基坑邊坡施工穩(wěn)定性主要表如今程度位移上,而周邊建筑物平安那么要求經(jīng)過(guò)控制基坑周邊土體的不均勻沉降來(lái)保證。 基坑在分步開(kāi)挖支護(hù)后,進(jìn)展平衡計(jì)算同樣可以得到垂直位移等值線(xiàn)分布圖,列出每步開(kāi)挖后z方向的垂直位移等值線(xiàn)分布圖,見(jiàn)圖22到27。地下建筑構(gòu)造.圖22第一步開(kāi)挖支護(hù)z方向位移等值線(xiàn)圖 圖23第二步開(kāi)挖支護(hù)z方向位移等值線(xiàn)圖圖24第三步開(kāi)挖支護(hù)z方向位移等值線(xiàn)圖 圖25第四

21、步開(kāi)挖支護(hù)z方向位移等值線(xiàn)圖地下建筑構(gòu)造.圖26第五步開(kāi)挖支護(hù)z方向位移等值線(xiàn)圖 圖27開(kāi)挖支護(hù)后CD段z方向位移典型剖面圖地下建筑構(gòu)造. 圖中左側(cè)表示z方向的位移。下面的數(shù)值為位移大小的變化范圍,從上到下由負(fù)值到正值,負(fù)值代表向土體沉降,正值代表土體隆起。對(duì)應(yīng)于右側(cè)圖中同顏色區(qū)域的位移值。從圖中可以看出:(l)基坑開(kāi)挖突破了原始土體的應(yīng)力平衡形狀,致使土體中應(yīng)力重新分布,構(gòu)成二次應(yīng)力場(chǎng)?；又苓呁馏w發(fā)生沉降,而基坑底部的土體發(fā)生隆起。每開(kāi)挖一步時(shí),坑壁土體由于應(yīng)力松弛在土體自重及地面荷載作用下產(chǎn)生沉降;基坑底土體由于上層土體重力釋放及基坑壁土體的擠壓,那么產(chǎn)生隆起。隨著開(kāi)挖的進(jìn)展,坑壁沉降量

22、和坑底隆起均逐漸趨于穩(wěn)定。地下建筑構(gòu)造.(2)第一步開(kāi)挖時(shí),基坑邊坡頂部土體的沉降量只出如今基坑頂面部分荷載處,隨著開(kāi)挖深度的增大,沉降區(qū)域逐漸延伸到接近基坑邊緣處,在第五步開(kāi)挖表現(xiàn)比較明顯。開(kāi)挖完成后地面部分荷載處最大沉降量為2.5mm。對(duì)周邊建筑將產(chǎn)生約5刃n們n的沉降差,不會(huì)影響已有建筑物的穩(wěn)定和正常運(yùn)用功能。(3)基坑開(kāi)挖過(guò)程中,坑底不斷表現(xiàn)為隆起形狀,且隆起量隨開(kāi)挖進(jìn)展不斷增大,在第五步開(kāi)挖完成后,到達(dá)最大隆起量7rn幻?；拥撞拷咏_(kāi)挖面處的土體隆起量較大,在CD段基坑周邊土體下降擠壓下容易發(fā)生屈服。(4)基坑開(kāi)挖過(guò)程中,基坑周邊土體發(fā)生沉降不大,主要沉降和差別沉降在基坑頂面荷載處;在基坑底部主要為隆起,基坑坑底隆起控制也是基坑工程中的重要內(nèi)容。從本質(zhì)上講,基坑坑底隆起主要是由基坑周邊土體沉降對(duì)坑內(nèi)土體的擠壓作用導(dǎo)致的,少量隆起是基坑開(kāi)挖使坑內(nèi)土體應(yīng)力釋放而產(chǎn)生的回彈,因此只需支護(hù)構(gòu)造嚴(yán)厲控制基坑周邊沉降量,基坑底及時(shí)進(jìn)展