基坑开挖对周边土体侧向位移影响的研究

葛 菻

(上海徐汇滨江开发投资建设有限公司,上海 200232)

基坑开挖对周边土体侧向位移影响的研究

葛 菻

(上海徐汇滨江开发投资建设有限公司,上海 200232)

结合某电力燃料生产调度中心及辅助用房新建项目特点，合理布设了基坑开挖监测点位，分析了基坑开挖时周边土体水平位移规律，从而对基坑围护的设计起到了参考和验证作用。

基坑开挖，土体，侧向位移，监测点

0 引言

随着城市地下空间的开发，越来越多的基坑工程在建筑密集区开挖，对基坑周边既有构筑物的保护也越来越重要。因而，周边建筑对变形的承受能力也成了基坑设计的重要部分，而要分析基坑开挖对邻近构筑物的影响，首先需研究基坑开挖对周边土体侧向位移的影响。

目前估计基坑开挖引起的地表以下土体变形主要借助有限元方法来实现。如PECK[1]，BLACKBURN[2]，WANG[3]对基坑周边土体移动机理以及规律所作的研究。而有限元方法因选取的土体力学参数不同会有较大差异，需通过实际工程加以验证，本文通过实际工程项目的监测，研究基坑开挖引起周边地表以下土体侧向位移，分析周边土体水平位移规律，从而对基坑围护的设计起到指导和验证作用。

1 工程概况及监测点布置

电力燃料生产调度中心及辅助用房新建项目基坑开挖面积13 867 m2，开挖深度为6 m2，基坑安全等级为三级(局部落深坑为二级)，周边环境保护等级为三级。基坑围护采用SMW工法桩加一道混凝土支撑。监测点布置和基坑分块开挖顺序见图1。

测斜孔优先布置在每条边的中部，其次按间距20 m～50 m布设，孔深大于围护桩长度5 m～10 m。

测试方法：采用测斜仪在0°(高轮垂直并向基坑方向)和180°(高轮垂直并背离基坑方向)方向上分别以管底为0，间隔0.5 m读数A0，A180，连续拉至管顶，即为一测回，由公式Lsinθ=(A0+A180)/2计算各段位移，各段位移累计即可推算出对应测斜管内各点围护体侧向变形水平位移值。

2 基坑开挖时土体侧向位移变化分析

图2～图5为基坑开挖不同状态时，周边土体侧向位移的变化规律。

由测点TX1变化可知，当A区开挖完毕，周边土体的侧向位移由初设的3.5 mm增加到10 mm，增加了2.8倍。后续区域的开挖，对该测点的影响较小，直至基坑开挖完毕，侧向位移增加了4倍左右。

基坑开挖完毕时，TX2的土体侧向位移大于TX1和TX3，TX5的土体侧向位移大于TX4和TX6,TX8的土体侧向位移大于TX7和TX9,TX11的土体侧向位移大于TX10和TX12,即对于方形的基坑开挖，各边中心位置的土体侧向位移变化最大。

本工程基坑开挖深度为6 m，土体侧向位移在深度6 m～10 m范围内较大，最大土体侧向位移位于7 m深度处。最大侧向位移为24 mm，相对于初设值增加了4倍左右。

由图2～图5可知，土体侧向位移随着深度的增加，先增大后减小，直至为0。测点深度14 m以下的土体侧向位移变化很小，即基坑开挖对周边土体侧向位移的影响范围主要集中在2.3倍开挖深度以内。

3 结语

通过实际工程项目实测数据的分析对比，可以得出以下几点结论：1)对于方形的基坑开挖，各边中心位置的土体侧向位移变化最大。2)土体侧向位移随着深度的增加，先增大后减小，直至为0，变化最大的位置与开挖深度并不相同，而是位于1.16倍的开挖深度处。3)基坑开挖对周边土体侧向位移的影响范围主要集中在2.3倍开挖深度以内。

[1] PECK R B.Deep excavations and tunneling in soft ground[C]// Proc 7th ICSMFE,Mexico,1969:225-290.

[2] BLACKBURN J T,FINNO R J.Three-dimensional responses observed in an internally braced excavation in soft clay[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2007,133(11):1364-1373.

[3] WANG J H,XU Z H,WANG W D.Wall and ground movements due to deep excavations in Shanghai soft soils[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2010,136(7):985-994.

Study on the impact of foundation excavation upon surrounding lateral soil displacement

Ge Lin

(ShanghaiXvhuibinjiangDevelopmentInvestmentConstructionCo.,Ltd,Shanghai200232,China)

Combining with power fuel dispatching center and new subsidiary building project features, the paper rationally arranges foundation excavation monitoring points, and analyzes horizontal surrounding soil displacement law in the foundation excavation, so as to play a guiding and testing role for the foundation enclosure design.

foundation excavation, soil, lateral displacement, monitoring point

1009-6825(2017)03-0058-02

2016-11-16

葛 菻(1968- ),女,工程师

TU463

A