深基坑开挖稳定性分析与预测

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1、深基坑开挖稳定性分析与预测深基坑开挖是一个复杂的系统工程，也是一门理论与实际联系及其紧密的工程实用科学。通过对《软土基础工程》课程的学习和相关资料阅读学习，笔者对其有了进一步的认识，现主要就基坑开挖稳定性与预测方面谈谈本人的一些粗浅认识，请批评指正。1.基坑工程概论1.1基坑工程特点基坑工程是一个既古老而又富有时代特点的岩土工程课题，基坑工程涉及知识面广，影响因素多，加上其难以预知的非线性复杂关系和不稳定的流变性特点，使得这一领域成为工程界和学术界一块难啃的骨头之一，也使得它有着许多区别于其它学科的特点，本文归纳其主要特点如下：①基坑围护体系一般都是

2、临时结构，故安全储备较小，具有较大风险性。这就要求施工过程中（甚至施工完成后）都应进行监测，出现险情应及时抢救。②基坑工程具有很强的区域性和个性由于工程地质和水文地质条件各不相同，更有各个具体工程的设计方案、施工要求、荷载条件、周边环境的千变万化，使得基坑工程有着极强的区域性和个性，也使得各种设计计算方法和规程难以统一共同的标准，而应结合各地具体情况灵活运用。③基坑工程综合性强，同时又是一个系统工程基坑工程涉及岩土力学中稳定、变形和渗流三个基本课题，需综合处理，基坑工程不仅需要岩土工程的知识，也需要结构工程的知识；同时还需要工程人员有过硬的数学数理知

3、识、造价管理知识、机械设备方面知识以及各种新型技术手段和先进理论方面的知识。基坑工程包括维护体系设计、施工和土方开挖等工作，涉及步骤众多，延续时间长，各阶段、步骤之间都应有一个合理的组织安排关系，因此是一个严格的系统工程，在施工过程中应力求实行信息化施工。④基坑工程独特的应力应变特点基坑工程由于包括土体、挡土结构物、支撑（锚），而三者的材料组成、力学特性、本构关系、参数指标各不相同，其间的连接和相互作用关系更是复杂，同时基坑工程又有着很强的时间效应，其应力应变都与时间有关系。这就使得基坑工程的各种应力应变关系呈现极强的复杂性，计算时必须充分考虑各种影

4、响因素，分别计算各不同对象在复杂情况下的受力与位移情况以及它们之间的相互作用，由此计算出来的应力和位移才是符合实际的。1.2基坑围护体系基坑工程主要包括基坑围护体系设计与施工和土方开挖，因此在施工与计算时主要考虑的是围护结构的水土压力计算问题（包括截水、降水），以及基坑围护结构与土体的变形位移问题（对周围环境的影响机理与评价研究）。简单说来，基坑围护体系是用来挡土、止水和阻止基坑变形的一套人为结构体系。具体地说，对基坑围护体系的要求（或作用）主要有以下几个方面。①保证基坑四周边坡的稳定性，满足地下室施工有足够空间的要求,也就是说基坑围护体系要能起到挡

5、土的作用。②17保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害。这要求在维护体系施工、土方开挖及地下室施工过程中控制土体的变形，使基坑周围地面沉降和水平位移控制在容许范围以内。③保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。这可通过截水、降水、排水等措施以达到要求。另外，如果基坑围护体系部分或全部作为主体结构的一部分，将围护结构做成地下室的外墙，实行“两墙合一”，维护结构还应满足作为主体结构一部分的要求，也即围护结构要按永久性结构的要求处理，在强度、变形、防渗方面的要求都要提高。基坑围护体系又可包括挡土体系和止水降水体系，一般情况下围护结

6、构和止水帷幕共同形成止水体系，但有时可仅由止水帷幕自成止水体系，或者由围护结构本身来承担止水帷幕的作用。比如水泥土重力式围护结构、地下连续墙围护结构和冻结法围护结构本身又是止水帷幕，而各种排桩墙等则一般需要另外设置止水帷幕以共同形成挡土和止水的基坑围护体系。1.3围护结构型式分类从基坑围护机理来讲，基坑围护方法大概可分为：放坡开挖、悬臂围护、内撑（或拉锚）围护、组合型围护等几种。从围护结构本身性质来说，基坑围护方法又可分得更细一些，目前，围护结构型式已有很多种，其基本型式主要有：放坡开挖、桩板式墙、钢管桩、排桩墙、水泥土重力式墙、地下连续墙、土钉墙等

7、几类。各基本型式围护结构又可相互组合形成组合式围护结构。上述几种基本型式的围护结构皆可以分别加上支撑（或拉锚）以增强整个结构稳定性。（一般以排桩墙和地下连续墙加内撑（或拉锚）的形式居多，可适宜于深而复杂的基坑工程中使用）。从其作用功效与受力特点看，围护结构无论其为板桩墙、排桩墙、水泥土重力式墙还是地下连续墙，或是各种组合结构，都可以统称为挡土墙（围护墙），其主要作用是挡土以形成稳定的地下室施工空间，这就与水泥搅拌桩等用来止水的桩系区别开来。从这个意义出发，可将围护结构分为有撑（锚）式挡土墙与无撑（锚）式挡土墙两类。在大型深基坑中，常见的是各种排桩式墙

8、或地下连续墙加上内支撑型式，以及采用水泥土重力式搅拌桩墙等型式。1.4基坑支护体系计算方法对于支护体系结构的