深基坑的時空效應(yīng)法施工

深基坑的時空效應(yīng)法施工摘要：本文以杭州地鐵秋濤路站東區(qū)基坑施工為例，利用量測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析成果，詳細(xì)論述了深基坑施工的時空效應(yīng)規(guī)律，以及快速開挖、及時支撐和加快施工進(jìn)度，對控制基坑變形的意義。關(guān)鍵詞：深基坑時空效應(yīng)法施工一、基坑工程中的時空效應(yīng)時空效應(yīng)法是為解決深基坑整體穩(wěn)定和坑周地層位移控制問題，參考了新奧法隧道施工中的時空效應(yīng)理論，并通過大量的軟土基坑實踐發(fā)現(xiàn)，在基坑施工過程中，每個開挖步驟的開挖空間幾何尺寸，圍護(hù)墻無支撐暴露面積和時間等參數(shù)對基坑變形具有明顯的相關(guān)性。考慮時空效應(yīng)的施工步驟，其主要特點是：根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置、基坑地基加固和施工條件，按照“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的原則確定的施工方案。實踐證明，科學(xué)地制定考慮時空效應(yīng)的開挖、支撐設(shè)計施工方案，能可靠、合理地利用土體本身在開挖過程中控制位移的潛力，達(dá)到控制基坑變形及保護(hù)環(huán)境的目的。二、工程概況以杭州市地鐵一號線試驗段秋濤路站為例，該基坑為長條形基坑，長259.6m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為19.0m，開挖深度16.5m～18.0m，端頭井平面尺寸22.6m×12.3m，開挖深度18.2m～19.9m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用?1000@750鉆孔咬合灌注樁，設(shè)?609鋼管內(nèi)支撐，基坑標(biāo)準(zhǔn)段處的支撐及坑底標(biāo)高見圖一所示?？碧劫Y料表明，基坑處于砂質(zhì)粉土和砂質(zhì)粉土夾粉砂層中?；娱_挖過程中，考慮時空效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)開挖方法為：工況1：首次開挖至第1道支撐下，開挖標(biāo)高為5.5m，開挖寬度為10m，無支撐暴露時間限制在20小時以內(nèi)；工況2：第2次開挖至第2道支撐下（標(biāo)高1.9m），開挖寬度為3～6m，無支撐暴露時間限制在12小時以內(nèi)；工況3：第3次開挖至第3道支撐下（標(biāo)高-1.6m），開挖寬度為3m，無支撐暴露時間限制在8小時以內(nèi)；工況4：第4次開挖至第4道支撐下（標(biāo)高-4.6m），開挖寬度為3m，無支撐暴露時間限制在8小時以內(nèi)；工況5：第5次開挖至第5道支撐下（標(biāo)高-7.3m），開挖寬度為3m，無支撐暴露時間限制在8小時以內(nèi)；工況6：第6次開挖至坑底（標(biāo)高-10.1m），6天內(nèi)澆筑墊層及底板。圖一基坑支護(hù)剖面圖通過對基坑開挖過程各工況的跟蹤記錄，實際無支撐暴露時間一般在12小時左右，個別情況下超過此標(biāo)準(zhǔn)。三、基坑開挖過程中的時空效應(yīng)規(guī)律秋濤路站東區(qū)基坑開挖自04年8月10日開始，最先施工的是東風(fēng)道及東端頭井，開挖過程中對圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、鋼支撐軸力、地面沉降等進(jìn)行監(jiān)測。討1木、支撐軸力的駱變化規(guī)律衛(wèi)通過對標(biāo)準(zhǔn)莖段重ZL7-喊1轟～洪ZL7-堪5蝦五個測點的支花撐軸力監(jiān)測數(shù)醉據(jù)及其對應(yīng)工豬況對照分析發(fā)類現(xiàn)：基坑開挖旋過程中隨工況血的變化，各道嗚支撐軸力值大顯都呈現(xiàn)出有規(guī)蕩律的增加或減啞少，如圖二、撇圖三所示。兔圖遣二癥璃看軸力隨時間變蝶化圖勿圖刻三蹤遙降軸力隨深度變?nèi)净瘓D蜂搜傅從圖二、圖三魯中可以看出，克當(dāng)開挖深度至望第三道支撐時診（工景況野3便），第二道支瞞撐的軸力隨時寨間在增長，第蠅一道支撐軸力裹開始降低；當(dāng)屋開挖深度至第艇四道支撐時（盼工訴況閑4辯），臨近開挖譽(yù)面的第三道支苦撐的軸力隨時載間在增長，而緩遠(yuǎn)離開挖面的著第一、二道支符撐軸力在降低由；開挖深度至挽第五道支撐時憤（工干況值5甘），臨近開挖襖面的第三、四夾道支撐的軸力帝基本不變，而汗遠(yuǎn)離開挖面的布第一、二道支恩撐軸力在降低妙；當(dāng)開挖至基浩底并進(jìn)行墊層獲施工時（工竄況紅6攀），臨近開挖下面的第四、五業(yè)道支撐的軸力潑隨時間在增長艷，第三道支撐郵的軸力基本不前變，而遠(yuǎn)離開巴挖面的第一、戰(zhàn)二道支撐軸力盡在繼困續(xù)降低。耳2晨、水平位移的截變化規(guī)律吉對賊對施工過程中攻與支撐軸破力脊ZL針7再測點對應(yīng)的水乞平位移監(jiān)測和點蚊CX漂7暗的變化情況分承析發(fā)現(xiàn)：圍護(hù)遷墻的位移變化喪與開挖深度及梳時間關(guān)系密切罵，位移量隨開劇挖深度和時間蘿而增加，如圖引四、五、六所摸示。模圖貼四態(tài)CX1療0長測斜孔各工況社下的位移曲線墊圖乒五系CX1鐮0荒測斜孔最大位蛙移隨深度的變瓦化跌圖晌六花CX1薦0嗓測斜孔最大位臣移隨時間的變怪化營從圖四、圖五抖中可以看出，乖隨著開挖深度梯的增加，樁墻蒸最大位移和最港大位移增加的丙速率增大。云本段基坑各工器況完成時間分術(shù)別為：遷1絹0千月具2互日南正式開挖、叫1套0馬月懷1比0圍日賄架設(shè)第一道支番撐、拒1佛0憶月啊1旁4普日嘴架設(shè)第二道支闊撐、角1畜0未月騙2正7吊日煩架設(shè)第三道支每撐、箱1酒1觀月?lián)?伏0鵝日是架設(shè)第四道支譯撐、排1萍1斥月野2嚇8貨日項架設(shè)第五道支邀撐、悅1喬2佳月模9瀉日擠澆注完墊層砼難。從圖四、圖沖六中可清楚的子看出，從環(huán)1貼0雖月消2移日團(tuán)開挖到第一道亦支撐架設(shè)完，詞擱置時間向為扇7嘗天，此處超挖抖量為皂2m膨，位移增加量桐為交11mm耐；勿1擔(dān)0與月臂2貞7婚日鞏第三道支撐架敏設(shè)完后，停止耕開挖直到找1攔1趣月隸2途0老日承架設(shè)第四道支扶撐，中間擱置夸時間飾達(dá)澇2綿3館天，位移增加久12mm犯；由此可見，檢基坑開挖過程沃中樁墻的最大而位移隨時間變絞化非常明顯。帥同時監(jiān)測數(shù)據(jù)勿表明，圍護(hù)墻皂的位移變化與麻支撐軸力變化拔是密切相關(guān)的半，隨著開挖深喇度的增加，圍境護(hù)墻的最大位鵝移點逐漸向開仗挖面移動，而扭遠(yuǎn)離開挖面的坐墻體相對出現(xiàn)網(wǎng)不同程度的反賤彈。陵由于基坑開挖柴過程中，圍護(hù)席樁墻的橫向變嶄形會逐漸增大集，這會引起支積撐軸力的變化勸，而支撐軸力戶加大，又會反辰過來阻止墻體屑變形的進(jìn)一步候發(fā)展，因此，蝶基坑土體挖除臥后，盡快架設(shè)構(gòu)支撐并施加預(yù)桌應(yīng)力，能有效麥的減少圍護(hù)樁助墻的變形。四、結(jié)語件1媽、基坑開挖過翻程中樁墻的最界大位移和深度份及時間的關(guān)系技非常密切，通模過對本基坑各筒測點監(jiān)測數(shù)據(jù)淺的統(tǒng)計分析可衛(wèi)知，當(dāng)基坑開餡挖到坑底時，儲橫向位移并沒葉有停止，喘仍在繼續(xù)增加出，且開挖到底瞎以后的橫向位淺移增加量占總釋位移量蒙的常25污%麗～茅45喊%毫。因此，在開糠挖深度確定的嚼情況下，嚴(yán)格譽(yù)遵循時空效應(yīng)幼原理，加快施俱工進(jìn)度，是控?fù)u制基坑變形的慎有效手段。榆2麥、基坑土體挖步除后，及時架陣設(shè)支撐，能有濟(jì)效的減少圍護(hù)貼樁墻的變形。受有試驗表明未徒及時架設(shè)冠第賊1鐵道支撐的墻體扶其最大水平位畫移量為稼3cm組，而及時支撐注的墻體其最大尊水平位移量僅粉1cm膽。援3攀、墻體位移