软土深基坑支护结构失稳分析及处理技术.docVIP

2003年度优秀施工论文（技术总结） 【软土深基坑支护结构失稳分析及处理技术】 第 PAGE 2 页 共 NUMPAGES 5 页 软土深基坑支护结构失稳分析及处理技术 【内容提要】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奥－元区间深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　　分析　　措施 1.概述 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。 深基坑的支护工程除了与基坑深度直接有关外，更取决于地层的好坏。软土地区的深基坑支护工程尤为复杂。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奥－元区间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。 2.工程概况 奥—元区间隧道位于南京市城西新区，两端起止里程为XK0+611.664~XK2+084.9，线路长度：1473.236米。区间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φ800@1050，桩长18m。支撑采用φ609、t＝12@4000，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。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，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一。 表一 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 w（%） 孔隙比e ①-2b2-3 素填土 0.70 19.0 （15） （15） ②-1b2-3 粉质粘土 0.90 18.8 （20） （15） 34.0 0.949 ②-2b4 淤泥质粉质粘土 28.40 17.8 11.5 21.2 39.4 1.131 ②-3c3 粉土 0.9 18.3 10.6 27.5 31.8 0.946 ②-5d2-3 粉砂 0.7 18.4 9.77 31.2 28.9 0.914 3.支护结构失稳表现及原因分析 3.1失稳的主要表现 整个区间有数段失稳，失稳时间发生在开挖最底层3m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，严重时在几十分钟内桩顶急剧沉降，基底迅速隆起，钢腰梁被压扭曲，大部分钢支撑脱落，冠梁被剪断，该段基坑处于整体失稳破坏状态。下表是对本明挖区间失稳的部分统计资料。 明挖区间失稳情况统计表 序号 里程 失稳前情况 变形情况 1 XK0＋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， 2 XK1＋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， 3 XK1＋630 基坑深10.3ｍ，桩长17.5ｍ，三层支撑，点状加固，原地表为深沟 冠梁沉降20cm，桩顶位移10cm，基底处桩位移20cm，基底降起20cm， 4 XK1＋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， 5 XK1＋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10c