软土深基坑支护结构失稳分析及工程处理措施探讨

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1、软土深基坑支护结构失稳分析及工程处理措施探讨：深基坑工程是当今土木工程中最为复杂的技术领域之一，根据有关数据统计，基坑工程事故的发生率占基坑总数的25%以上。本文根据南京地铁西延线某区间明挖基坑工程局部支护结构失稳的实际情况，依据监测的数据，从有关设计、施工情况及周边环境的影响进行系统的分析并总结优化相应的处理措施。　　关键词：深基坑；支护结构；软土；失稳；监测；措施　　:TV651.3文献标志码:A　　近年来在我国随着高层建筑以及城市地下铁道工程发展迅速，深基坑工程应用的越来越多。深基坑支护技术涉及工程地质、水文、场地环境、支护设

2、计方案、计算参数以及施工操作等许多方面，其中好些问题还尚在探讨之中，许多设计计算方法也仅建立在经验或半经验之上，使深基坑工程设计与施工处于不定状态，从而导致由于工程失误造成深基坑支护结构失效事故频频发生，损失严重。根据基坑工程事故统计分析，基坑工程事故发生竟占基坑总数的1/4以上，而这些事故中大部分表现为支护结构位移过大、破坏。基坑支护工程包括挡土、支护、防火、降水、挖土等许多紧密联系的环节，如其中某一环节失效，将会导致整个工程的失败。本文根据南京地铁西延线某深基坑工程局部支护结构失稳实际情况，从各方面对软土深基坑工程进行原因分析。

3、　　1工程概况　　南京地铁西延线某区间隧道明挖工程位于南京市城西新区，采用明挖顺作法施工。开挖深度约为8.7－12m，基坑宽度为12.1－13.1m。，由于基坑周围无重要建筑物设计按三级基坑设计。基坑采用带内支撑的钻孔灌注桩与搅拌桩组合的支护型式，钻孔灌注桩布置为φ[email protected]，桩长18m。支撑采用φ609、t＝[email protected]，共设2－3层，主体结构与支护为离壁式，间距1m，支护结构见图1所示。　　基坑降水设计为在基坑内真空管井降水，基底加固采用16%水泥掺量的深层搅拌桩

4、，加固型式前期部分地段为条状加固，抽条3ｍ宽8ｍ厚，间隔3ｍ，后期为节约工程造价改为满铺点状加固，置换率为33%，深度5m。　　整个基坑处于淤泥质粉质粘土层上，淤泥质粉质土埋深大于26m，地表未破坏之前为农田、鱼塘、藕塘等，施工钻孔桩之前经清淤换填土找平。场地土基本物理性质指标见表1所示。　　表1场地土的物理性质指标　　层号土层名称层厚（m）重度γ（KN/m2）C　　(KPa)φ　　(O)含水量　　厚土体到结构底完成之前的时间内，主要破坏表现形式：一般先是桩顶缓慢沉降，桩顶向外移，支护结构发生踢脚现象，然后是基底隆起，支护结构倾斜，

5、严重时在几十分钟内桩顶急剧沉降。表2给出了本明挖区间失稳的部分统计资料。　　表2本工程明挖区间失稳统计资料　　序号里程失稳前情况变形情况　　1XK0＋980基坑深8.8ｍ，桩长15.3ｍ，两层支撑，点状加固，原地表为鱼塘冠梁沉降40cm，桩顶位移-10cm，基底处桩位移160cm，基底降起160cm，　　2XK1＋100基坑深9.5ｍ，桩长16.2ｍ，两层支撑，点状加固，原地表为深沟冠梁沉降40cm，桩顶位移20cm，基底处桩位移50cm，基底降起50cm，　　3XK1＋630基坑深10.3ｍ，桩长17.5ｍ，三层支撑，点状加固，原

6、地表为深沟冠梁沉降20cm，桩顶位移10cm，基底处桩位移20cm，基底降起20cm，　　4XK1＋780基坑深10.5ｍ，桩长17.9ｍ，三层支撑，点状加固，原地表为藉塘，冠梁沉降30cm，桩顶位移8cm，基底处桩位移16cm，基底降起30cm，　　5XK1＋820基坑深10.6ｍ，桩长18ｍ，点状加固，三层支撑，原地表为藉塘冠梁沉降25cm，桩顶位移10cm，基底处桩位移18cm，基底降起36cm，　　6XK1＋900基坑深11.1ｍ，桩长18.9ｍ，三层支撑，点状加固，原地表为鱼塘冠梁沉降35cm，桩顶位移10cm，基底处桩位

7、移120cm，基底降起180cm，　　2.2原因分析　　根据地质勘察报告、现场施工体会和专家论证会上的讨论，认为地质条件较差及暴雨是支护结构失稳的主要原因，但业主、施工及设计方勘探方等由于各种因素在一定程度上也造成了影响。　　2.2.1地质条件及自然影响因素　　从上表统计可知，失稳处一般均为鱼塘、藉塘、深沟等地质条件很差，淤泥及淤泥质土埋深厚的地段；支护结构失稳的时间多数处于暴雨期间，尤其是南京地区七、八月份雨季，连续十几天的强降雨导致地下水位的升高，基坑附近水塘水位上涨后实际标高超过支护结构冠梁顶标高。　　2.2.2设计安全储备不

8、足　　支护结构设计上没有完全考虑周边环境及自然因素的影响，安全储备不足。　　（1）连续的强降雨使基坑的降、排水系统无法及疏排，地下水位上升，土体受浸泡时间长，强度降低，导致支护结构受力大大增加，发生踢脚现象。要求基坑降水保持水位在基底