基坑工程的时空效应与变形控制

时空效应是基坑工程的重要特征,其平面形状!开挖深度!周围环境与荷载条件!暴露时间长短都对
其受力与变形有重要影响,尤其在软土地区由于开挖和降水会引起土中水的改变,土骨架又具有蠕变特
征,因此应当考虑其空间受力状态和随时间而改变的应力与变形状态.实践证明,科学地制定考虑时空
效应的开挖和支撑的施工设计方案,能可靠!合理地利用土体本身在开挖过程中控制位移的潜力,达到
控制坑周地层位移以及保护环境的目的.从而改变目前基坑中为控制坑周地层位移而不合理地采用昂
贵的地基加固做法.这是安全经济地解决基坑施工过程中稳定和变形问题的一条很有发展前途的技术
途径.
考虑时空效应的软土基坑工程设计方法的主要特点是:从工程实用性和可靠性出发,在基坑围护结
构(挡墙!支撑及挡墙被动区加固土体)的内力及变形计算中仍采用目前一般所用的较简单的弹性力学
模型和设计参数项目,但对其中反映基坑变形总体效应的最主要的综合参数)基坑挡墙被动区的水平
基床系数,则按一定的地质和施工条件,做出经验性的修正.此综合参数主要是土的力学性能指标和每
一步基坑挖土的空间尺寸!暴露时间及开挖深度的函数,其数值是根据在一定施工条件下,基坑开挖中
所测出基坑变形数据经反分析而得出的一个考虑了时空效应的等效水平基床系数.
46河北建筑工程学院学报第23卷考虑时空效应的基坑施工方法的主要特点是:根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按基坑规
模!几何尺寸!支撑形式!开挖深度和地基加固条件,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工
参数.开挖与支撑的施工工序基本是按分层!分步!对称!平衡及限时的原则而制定的,最主要的施工参
数是分层开挖的层数!每层开挖深度以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后!挡墙未支撑前的暴露
时间和暴露的宽度及高度.
基坑工程的变形包括相邻基坑附近地区由于基坑的开挖和降水,引起地面下沉变形,同时也包括基
坑支护结构本身的向基坑内倾变形等问题.前者目前估算的方法有经验法!试验法及数值分析法;后者
则除一般估算外,主要通过信息化施工,进行现场监测掌握!控制支护结构变形量.