深基坑周围地表沉降分析（图）

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1、深基坑周围地表沉降分析（图）【摘要】提出按正态分布密度函数计算软土地区深基坑开挖中由支护结构变位引起周围地表沉降值的公式。实例计算表明该计算方法精度较高，对地表沉降预测有较强的实用性。同时给出了保护周围环境，减少地表沉降的具体措施。　　【关键词】深基坑；支护结构变位；地表沉降；估算公式　　【Abstract】　Themethodofcalculatinggroundsettlementcausedbywalldeformationpresented.Thedetailsonreducingsettlementarealso

2、discussed.　　【Keywords】　deepfoundationpit;walldeformation;groundsettlement;calculationformula0　引言　　在城市改造和建设中，深基坑开挖引起的周围地表土沉降问题越来越受到人们的重视。地表沉降将引起邻近建筑物、地下管道及电缆的破坏，从而造成巨大的损失。因此，对基坑周围土体的移动必须严格地控制。　　关于基坑周围地表的沉降计算，前人做过大量的研究，最有影响的是1969年佩克(Peck)通过工程实测统计得出的一套与土性及开挖深度有关的地表沉降

3、估算方法［1］；日本的道路工程规范中也给出了计算基坑开挖时的地表沉降方法［2］。　　根据软土地区深基坑施工中的一些经验公式，本文推导出在软土地区深基坑开挖中由支护结构变位引起地表沉降的估算公式，提出了按正态分布密度函数拟合基坑周围地表沉降曲线的方法。1　支护结构变位引起的地表沉降估算方法1.1　基本假设　　1)地表沉降曲线为正态分布[1]式中：δmax为最大沉降值,mm；r为沉降盆地计算影响半径，m。　　2)地表沉降范围为［2］　　　　　　　　　　　　　　　　x0＝1.5hg　　　　　　　　　　　(2)式中：hg为支护结构

4、长度(基坑开挖深度与结构入土深度之和)，m。　　3)墙体水平位移ymax为墙后地表沉降δmax的1.4倍［2］，即　　　　　　　　　　　　　ymax＝1.4δmax　　　　　　　　(3)　　4)沉降曲线包络面积Fs与支护结构变位曲线包络面积Fw之比为［3］1.2　计算方法1.2.1　地表沉降曲线包络面积Fs计算　　　　　标准正态分布函数；xm为墙顶到最大沉降的水平距离(见图1)。　　图1　基坑开挖引起支护结构侧移和地表沉降则式(5)变为：1.2.2　支护结构变位曲线包络面积Fw计算　　支护结构变位可用竖向弹性地基梁有限元计

5、算得到支护结构的单元节点位移或通过实测得到，按最小二乘法可以拟合出支护结构的侧向位移曲线，设拟合曲线为：　　　　　　　　y＝az2＋bz＋c　　　　　(8)由最小二乘原理可得下列方程组：式中zi、yi分别为单元节点坐标及计算侧向位移值或实测的位移值，将之代入式(9)即可求得系数a、b、c值。　　若知道支护结构顶点坐标(0，c)和极值点(zm，ym)，可由式(8)算得：　　　　　　　支护结构侧向位移曲线围成的面积为：1.2.3　地表沉降计算　　　　将式(7)代入式(4)得：　　　联立(2)(3)(12)式，当ymax已知时，

6、即可求得δmax，xm,r。由式(1)可求得地表任一点的沉降值。2　工程实例分析　　淮阴淮海广场人防工程位于江苏省淮阴市中心，为两层地下室，基坑开挖深度为9.8m，采用900mm钻孔灌注桩作为支护结构主体，桩长14.8m，其中入土深度7m，间距1.4m，设置二道环形梁作为支撑主体，外设双排深层搅拌桩作为止水帷幕，桩长12.5m。实测桩顶位移c＝2.24cm,zm＝9.0m,ym＝2.85cm。　　由式(2)可求得：　　x0＝1.5hg＝22.2m　　由式(10)可求得：　　　　由式(11)可得支护桩侧移面积为：　　　　由式

7、(6)得：xm＝x0-r＝11.2m　　按x＝-0.8m,0m,±6.2m,±8.8m取值，可求出相应点的沉降值，见表1。表1　预测沉降值与实测沉降值对比表x坐标／m　　　-8.8　-6.2　-0.8　　　0　+6.2　+8.8δ(x)计算／mm　2.92　7.5　20.01　20.35　7.5　2.92δ(x)实测／mm　3.10　8.5　19.6　20.2　12.5　1.50误差Δ／mm　　0.08　1.0　　0.4　0.15　　4.0　1.42　　由表1可知，在深基坑开挖中周围地表沉降可按正态分布概率函数计算。本文的

8、有关参数确定方法能保证预测的沉降有较高的精度。　　3　减小沉降的措施　　将计算得到的地表某点沉降量δ与周围环境要求的允许沉降量［δ］比较，若δ≤［δ］，则满足要求，否则必须采取有效措施，使δ≤［δ］。具体措施为：　　1)采取刚度较大的地下连续结构；　　2)分层分段开挖，并设置支撑；　　3)基底土加固；