论软土地区深基坑施工引起的变形及控制策略

关键词：软土地区;深基坑;变形;控制策略 

　　城市现代化进程的加快，使得城市越来越注重对地下空间的开发，这样就使得城市建设的深基坑工程的数量在增多，然而城市建筑群的密集程度的增加以及软土层的影响，使得深基坑工程在施工的过程中，会对周围的已有建筑物的变形产生不良的影响，其引发的变形问题将会直接导致深基坑工程施工的整体质量，因此，需要采取有效的控制措施对软土地区的深基坑施工引起的变形问题进行有效的解决，从而可以提升软土地区深基坑施工的质量。 

　　1 工程概况 

　　某市的地铁线路采取南北向设置，其属于该市的主要交通线路，其建设施工的位置为软土地区。车站的外部的长度在302.8m左右，宽则在22.5m左右，其采用地下二层三跨结构作为该地铁线路的主体结构，该地铁线路与该市的其他铁路线路相交叉和连接，周边的建筑群密集，既有居民区也有商业区，其基坑主要穿越了一座内环高架，在此段高架中，主体结构设置为简易的T梁，桥墩的跨度总长度在30.2m左右，而桥墩主要采用的是盖梁的形式进行修建，设置的基础承台的长度为6520mm，而宽度则为5500mm，高度则为1600mm，采用钢筋混凝土作为主要施工材料，承台的底部面标高在2.12m左右，针对基础桩来说，主要采用的是打入式的方桩进行修建，以桥梁的方向为基准点，横向设置6排承台，而顺向则设置5排承台，每个承台的间距均为1520mm，总共设置有22根方桩对承台实现支撑。 

　　2 深基坑开挖引起的变形及对环境的影响 

　　2.1 基坑开挖对建筑物的影响 

　　建筑物一般对地面均匀沉降并不敏感，造成建筑物破坏的原因主要是差异沉降。地面的差异沉降常导致结构构件受剪、受扭曲而破坏，尤其砌体结构和低层框架结构一般对沉降差值比较敏感。地面的倾斜则对底面积小、高度大的建筑物影响较大，其能使高耸建筑物的重心发生偏斜，引起应力重分配。在地面负曲率的影响下，建筑物基础犹如一个两端受支承的梁，中间部分悬空，上部受压、下部受拉，易使建筑物产生八字形裂缝。 

　　2.2 基坑开挖对高架桥梁桩基的影响 

　　基坑施工对高架桥梁桩基础的影响主要表现为：在基坑围护结构施工和基坑开挖过程中由于周围土体的卸荷作用，导致坑外土体向基坑内侧移动和变形。土体变形具有一定扩散和传递效应，会使得邻近基坑的高架桥梁桩基附近的土体也产生变形，地层的移动和变形会对桩身和承台产生横向和竖向作用。在这种复合作用下，桩基会产生沉降和向基坑内侧的侧向变形，使得桥梁结构受到附加作用力，进而引发桥梁基础产生整体沉降、差异沉降等不利影响，并可能由此造成桥梁上部结构发生整体或局部倾斜、桥梁断裂或垮塌等形的破坏。 

　　3 软土地区深基坑施工引起的变形控制策略 

　　要想使得软土地区深基坑施工引起的变形问题得到有效的解决和控制，就要在基坑开挖的全过程中实施合理的控制，并不只是局限于对基坑开挖阶段的控制，也要对深基坑围护结构的施工进行有效的控制，从而可以有效的防止变形问题的出现。而具体的控制策略则主要包括以下几个方面： 

　　3.1 维护结构施工调整 

　　一般而言，灌注桩的进行钻孔施工的过程中，通常都会应用钠土泥浆对钻孔的孔壁进行维护，要想使得钻孔施工时对高架基础的影响作用降低，就需要对高架基础承台继续拧合理的钻孔施工，所选用的施工方式最好为跳孔施工，按照顺序对基础桩进行施工，只有在一根桩施工完毕之后，才能够进行一根桩的施工，但是要对施工的间隔时间进行有效的控制，最好将间隔时间控制在2天以内，这样可以使得环向土拱效应可以得到最大限度的发挥。 

　　在对高架的下旋喷进行施工的过程中，需要采用的施工方式就是三重管旋喷，在接近承台基础的位置采用180°的方式进行摆喷，对施工的过程进行有效的监测和数据记录，依据这些数据来作为参考，对高压泥浆泵的喷射压力进行合理的调整，在保障喷射有效性的基础上，对喷射的提升速度进行有效的降低处理，这样可以使得高压旋喷桩止水帷幕可以正常的施工，并且可以有效的降低其在施工过程中，对高架基础产生的影响作用，从而防止变形问题的出现。 

　　3.2 支撑体系的调整 

　　在对深基坑基础进行施工时，要注意对支撑体系进行有效的调整，防止支撑体系施工对深基坑基础施工产生不良的影响。该地铁工程基坑则采用五道支撑，根据时空效应原理，钢管支撑的安装紧随挖土施工作业，遵循先撑后挖的施工原则，随挖随撑，同时基坑无支撑暴露时间控制在设计要求范围内。在第二、三道钢管支撑的土方开挖过程中，每小段开挖长度不超过6m，挖完土方至安装好该段支撑并施加完预应力的时间控制在18h以内;在第四、五道钢管支撑土方开挖过程中，每小段开挖长度不超过3m。 

　　3.3 坑内加固与局部逆作 

　　高架桩基为存在接头的预制混凝土方桩，而且桩的接头位置刚好位于基坑开挖面深度附近，因此应采取必要措施限制桩基接头部位的水平位移。坑内被动区地基加固是从源头控制基坑变形的有效手段，除基坑围护结构和内部支撑方案调整以外，该地铁基坑还采用了坑内地基加固来控制高架桩基的变形。 

　　3.4 混凝土实体填充 

　　在第一道钢筋混凝土支撑与圈梁连成整体的基础上，将高架承台和围护圈梁之间的土体替换为混凝土，同时混凝土与承台接触面采用油毡隔离，将高架桥墩承台与基坑圈梁、支撑形成一个整体框架，用来支撑基坑两侧高架承台，防止承台向基坑内侧产生过大位移，同时不限制高架桥墩桥台与围护墙体的相对差异沉降。 

　　结束语 

　　本文主要依据工程实例来对软土地区深基坑施工所产生的变形问题进行了全面的分析，一般而言，深基坑在施工的过程中，会对周围的既有建筑物、高架桥梁桩基产生一定的不良影响，从而导致变形问题的出现，针对这一问题，需要采取合理的控制策略，对其进行解决，充分考虑软门地区深基坑施工中所涉及到的方方面面的问题，注重对这些方面进行综合性的分析，从而可以实现对深基坑施工的合理控制，进而提升深基坑施工的质量，防止其引发的变形问题的出现，以推动软土地区深基坑工程的建设和发展。 

　　参考文献 

　　[1]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2011. 

　　[2]赵荣欣.软土地基基坑工程的环境效应及对策研究[D].杭州：浙江大学，2011. 

　　[3]黄海滨.上海地铁车站施工中的环境保护技术[D].上海：同济大学，2010.