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维普资讯 7．一J2 软土基坑工程 中时空效应理论与实践(上) 刘建航 刘国 范益群 l (上海市隧道—3 - (上海市隧道 程轨道交交通主设计研究究院院刘刘建建航航院院士士研研究究室室)) ／L乙’‘，2‘ 摘 要 夺文 阐述在上海地铁车站基坑工程 中，运用基坑开挖 中时空效应规律 的理论和 实践 ， 以调 用软土 自身控 制地层 移动的潜力 ，而达到安全 经济地保 护城 市环 境的 目的 。 关键词 吐窒垫廛 施I参数 等效水平基床 系数 计算模型 计算参数 基坑挡墙支撑体 乐 软蛐 ．蜘 z袒 1 课题 的提 出及研究过程 学习和研究 了 1940年以来 国际上有关 上海近 lO年来大量施 工的深基坑 ，大多 深基坑开挖卸载引起土体位移 的机理 以及基 数 处于地 下 30m 范 围内的流 塑及 软塑粘 土 坑 开挖 施 工 因素对 基 坑 变形影 响 的研 究文 层 。在开挖 中，开挖暴露部分 的地层位移 ，随 献。他们虽未能形成系统 的理论和实用定量 未支撑前的 自由暴露空间和时间的增大而增 分析的方法 ，却启发我们在研究工作 的技术 大 ，有些基坑周 围地层位移过大而损害 了邻 路线 中明确 了一条主要原则 ：“在基坑设计计 近 的城市建筑和设施 。由于基坑无规则 的开 算 中定量地考虑 以时间空间效应为主要特征 挖支撑 ，开挖 中被扰动地层土体 的应力路径 的基坑开挖与支撑 的施工因素”。密切结合上 及土体 的参数变化无常 ，致使基坑变形无法 海地铁工程实践 ，通过对不 同施工工序和施 准确预测 ，因而不能科学地采取治理对策 。对 工参数的基 坑施 工的大量现场观测数据 的研 此 问题 目前 国内外 尚未见妥善解决办法 。在 究分析，我们看 到 ：在基坑施工 中．适 量地 减 新加坡 、日本、中国台北和美 国的软土地 区一 少每 步开挖 空间和时间并缩短每步开挖所 暴 些邻近建筑物基坑工程 中，为控制地层位移 露 的挡墙 的 自由暴露 时间，可 以明显地 减少 保护基坑周 围环境 ，在基坑开挖前采用高压 基坑位移 ，从而深刻地觉察到 ，科学 的运用这 旋喷注浆法 ，满膛加固坑底 2～4．5m 厚的土 种基 坑开挖 的时空效应 的规律性 ，充分调动 体 ，见 图 l，有 的在开挖过程 中施加密集 的大 软土 自身控 制变形 的潜力 ，可 以达 到科学施 规格型钢支撑 ，见图 2。如按照他们 的做法 ， 工控 制基坑变形 的 目的。 对上海地铁 1，2号线 中邻近建筑物的车站深 为探索 出这 条安全而又经济 的技术途 基坑及邻近 已建好地铁 隧道 的 lO个高层建 径 ，紧扣上海紧邻建筑物深大基坑 的技术攻 筑地下室深 基坑 ，要 以高压 旋 喷注浆 法加 固 关 ，在控 制变 形难度较 大的基 坑工程施 工 中 坑底 的大量土体 (估计约 40万方)，不但花 费 对施工过程 中各施工工序和施工参数及相应 大量加 固费用 (约 2亿多)，还要将一个基坑 的基坑变形 、坑壁外荷、支撑轴力和地基土参 的施 工周期延长 2～4月 ，这显然不符台我 国 数进行了大量的有计划的配套观测和量测 。 国情 ，能否探索一条安全而又经济 的软土深 通过对相关数据的统计 、分析和推导 ，建立了 基坑控制变形 的技术途径 呢?面对这个挑战 考虑时空