袁慶利

摘要：為更好地實(shí)現(xiàn)不同載荷邊界條件下的基坑變形預(yù)測(cè)和控制，以天津市某地鐵站深基坑為研究對(duì)象，研究超載、卸載條件下基坑變形特征。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，推導(dǎo)基坑北側(cè)和南側(cè)的變形規(guī)律，并將分析結(jié)果與無(wú)超載、卸載條件的普通基坑進(jìn)行水平位移、地表沉降、土體蠕變等方面的對(duì)比，最后，根據(jù)超載與卸載產(chǎn)生主動(dòng)土壓力對(duì)水平位移的影響，制定了基坑變形控制措施。結(jié)果表明：1）載荷邊界條件對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和地層的變形影響明顯;2）北側(cè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和地表沉降均遠(yuǎn)大于南側(cè)，北側(cè)變形常超過(guò)變形報(bào)警值，南側(cè)則相反;3）北側(cè)土層水平蠕變最大速率和豎向蠕變最大速率均大于基坑南側(cè)，普通基坑水平蠕變的最大速率介于兩者之間，表明控制邊界載荷有利于控制土層變形速率;4）基坑北側(cè)的主動(dòng)土壓力明顯高于基坑南側(cè)，由于卸荷作用，基坑南側(cè)地連墻底部產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，使基坑側(cè)壁向迎土側(cè)移動(dòng);5）合理安排開(kāi)挖進(jìn)度，加強(qiáng)支承剛度，減少地表超載，是控制荷載邊界條件和基坑變形的有力措施。研究可為城區(qū)復(fù)雜荷載邊界作用下的基坑監(jiān)測(cè)、施工的優(yōu)化提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)工程;荷載邊界條件;深基坑;變形特性;天津地鐵

中圖分類號(hào)：TU476文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI： 10.7535/hbgykj.2021yx03008

Abstract：In order to predict and control the deformation of subway foundation pit under different load boundary conditions， the deformation characteristics of foundation pit were studied in a case of Tianjin metro under overloading and unloading conditions. Based on the analysis of field monitoring data， the deformation laws of the foundation pit were deduced in the north and south sides， then the results were compared with the ordinary foundation pit without overloading and unloading conditions in the aspects of horizontal displacement， settlement and soil creep. ?Finally， according to the influence of the active earth pressure generated by overload and unload on the horizontal displacement， the deformation control measures were formulated. The results show that： 1） the deformation of supporting structure and stratum of foundation pit is obviously influenced by the load boundary conditions ; 2） the horizontal displacement and settlement of the retaining structure in the north side are much larger than those in the south side， and the deformation often exceeds the alarm value in the north side， while that in the south side is on the contrary; 3） the maximum rates of soil horizontal creep and vertical creep in the north side are higher than those of the south side， between which is the maximum rate of soil horizontal creep of ordinary foundation pit， indicating that the control of boundary load is good for controlling the soil deformation rate; 4） the active earth pressure on the north side is significantly higher than that on the south side. The passive earth pressure is generated at the bottom of the diaphragm wall on the south side due to the unloading effect， which makes the diaphragm wall move towards the soil side; 5） reasonable arrangement of excavation schedule， strengthening of support stiffness and reduction of surface overload are effective measures to control load boundary conditions and foundation pit deformation. The research result provides some reference for foundation pit monitoring and construction optimization under complex load boundary in urban area.

Keywords：ground foundation engineering; load boundary conditions; deep foundation pit; deformation characteristics; Tianjin Metro

地鐵深基坑的建設(shè)會(huì)受到周邊環(huán)境的影響，特別是在城區(qū)密集建筑物以及市政設(shè)施的影響下，地鐵的深基坑開(kāi)挖具有高風(fēng)險(xiǎn)和高難度的特點(diǎn)，對(duì)基坑建設(shè)本身和周邊建（構(gòu)）筑物、周邊交通、居民行人等都具有潛在的安全隱患[1-2]。因此，基坑現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量是保證地鐵深基坑安全開(kāi)挖的重要前提[3-4]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)深基坑展開(kāi)了大量的監(jiān)測(cè)和研究工作，總結(jié)出了一些研究成果[5-6]。在基坑邊緣超載方面，SHI等[7]對(duì)基坑邊的建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)建筑物的最大沉降值出現(xiàn)在轉(zhuǎn)角處，建筑物有向基坑方向移動(dòng)的趨勢(shì);MANGUSHEV等[8]研究了臨近基坑的建筑物沉降，發(fā)現(xiàn)基坑開(kāi)挖過(guò)程中，產(chǎn)生建筑物地基附加沉降的主要原因是由于觸變性飽和土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)，使得土體向流塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變;WANG等[9]對(duì)基坑開(kāi)挖的全過(guò)程進(jìn)行了研究，指出降水對(duì)土體變形的影響明顯大于附近34 m處基坑開(kāi)挖造成的影響;在基坑周邊卸載方面，丁智等[10]研究了相鄰基坑開(kāi)挖的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)雙基坑開(kāi)挖的土體位移與單基坑開(kāi)挖相比有較大差異;李鏡培等[11]調(diào)查了臨近深基坑的土體開(kāi)挖卸載，發(fā)現(xiàn)基坑周邊的大面積開(kāi)挖可以改變圍護(hù)樁樁頂上方的土壓力;丁智等[12]研究了相鄰基坑側(cè)壁的變形，發(fā)現(xiàn)相鄰坑壁的變形曲線與單個(gè)基坑的變形曲線相同。

筆者以天津市某地鐵車站深基坑為研究對(duì)象，以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，分析深基坑在南側(cè)卸載邊界和北側(cè)超載邊界共同作用下的變形特征，研究其變形規(guī)律，并將研究結(jié)果與無(wú)超載和卸載的普通基坑進(jìn)行比較，總結(jié)兩者的異同點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同荷載邊界條件的基坑變形控制。

1工程概況

截至2021年1月，天津市地鐵運(yùn)營(yíng)線路達(dá)到6條，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到231 km，開(kāi)通地鐵車站158座[13]。天津市某地鐵車站主體結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度為368 m，端頭井基坑寬度為25.5 m，標(biāo)準(zhǔn)斷面基坑寬度為21.2 m，標(biāo)準(zhǔn)斷面基坑開(kāi)挖深度為18.0 m，車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地連墻，支撐結(jié)構(gòu)為1道鋼筋混凝土支撐，3道單剛支撐和1道雙拼鋼支撐，地下連續(xù)墻（簡(jiǎn)稱地連墻）厚度為0.8 m，插入比為0.79～1.07 m，鋼筋混凝土支撐尺寸為800 mm×1 200 mm，鋼支撐尺寸為直徑d=609 mm，厚度t=16 mm。基坑標(biāo)準(zhǔn)斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及地質(zhì)情況如圖1所示。場(chǎng)區(qū)地層主要為①1雜填土，②4黏質(zhì)粉土，②4m細(xì)砂，②5卵石和③2粉質(zhì)黏土夾粉土，地質(zhì)參數(shù)如表1所示。場(chǎng)區(qū)無(wú)地表徑流，初見(jiàn)潛水水位為0.5～1.5 m，靜水位為0.40～1.90 m，承壓水主要分布于深部的礫石中，埋深大于36 m，地質(zhì)調(diào)查表明，少量承壓水埋深約4.30 m，年變化幅度為1.0～3.0 m，對(duì)工程質(zhì)量的影響較小。

在地鐵車站基坑北側(cè)有新建的高層民用住宅建筑多棟，其中第5棟、第6棟、第7棟建筑離基坑較近，約為35 m，建筑高度一般為90 m，地鐵車站開(kāi)挖之前居民樓已修筑封頂;南側(cè)靠近某樓盤地下室基坑，地下室基坑設(shè)計(jì)深度為13.0～20.0 m，且基坑已開(kāi)挖10.0 m，但第2道支撐尚未施作。地鐵深基坑與多層民用住宅以及鄰近地下室深基坑的相互關(guān)系如圖2所示。由于地鐵深基坑與鄰近地下室深基坑（卸載邊界）同時(shí)開(kāi)挖，北側(cè)又存在新建高層建筑物（超載邊界），因此對(duì)該段地鐵基坑的監(jiān)測(cè)分析至關(guān)重要。

2基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

基坑工程監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目如下：1）地連墻水平位移;2）土體水平位移;3）周圍建筑物沉降;4）地表沉降;5）立柱沉降。如圖3所示，由于地鐵車站深基坑22軸-25軸段相比基坑標(biāo)準(zhǔn)段的其他位置更靠近南側(cè)的地下室基坑和北側(cè)的高層住宅建筑，因此選取基坑22軸-25軸段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)編號(hào)及報(bào)警值如表2所示，基坑開(kāi)挖工況如表3所示。

在表2中，監(jiān)測(cè)點(diǎn)JZCJ5-1，JZCJ5-2，JZCJ5-3，JZCJ5-4距離基坑北側(cè)地連墻依次為54.4，44.2，34.7和43.9 m。監(jiān)測(cè)點(diǎn)W1，W2，W3距離基坑北側(cè)地連墻依次為2.0，6.0，11.0 m。南側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)W4與地連墻之間的距離為2.0 m。地連墻水平位移分析時(shí)，主要采用北側(cè)測(cè)點(diǎn)S2，S3和S4與南側(cè)測(cè)點(diǎn)S7，S8和S9的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3基坑變形規(guī)律

3.1南北兩側(cè)地連墻水平位移對(duì)比

圖4和圖5分別為不同開(kāi)挖工況下基坑南北兩側(cè)地連墻的水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。圖中正負(fù)號(hào)規(guī)定為朝向基坑內(nèi)變形為正，反之為負(fù)。

從圖4和圖5中可以看出，隨著基坑的不斷開(kāi)挖，南北兩側(cè)地連墻都朝著基坑內(nèi)方向變形，開(kāi)挖深度越大，墻體的水平位移越大;地連墻的水平位移曲線呈現(xiàn)出中間大兩邊小的“拋物線”型;基坑北側(cè)不同測(cè)點(diǎn)的地連墻水平位移曲線變化趨勢(shì)較為一致，而南側(cè)的水平位移曲線變化一致性較差，即開(kāi)挖至底時(shí)，北側(cè)不同測(cè)點(diǎn)的地連墻最大水平位移對(duì)應(yīng)開(kāi)挖深度均為17.0 m，而南側(cè)測(cè)點(diǎn)S9，S8，S7測(cè)得的最大水平位移對(duì)應(yīng)基坑深度分別為18.0，15.5和16.50 m。表明基坑南北側(cè)地連墻在不同周邊荷載作用下的變形是不對(duì)稱的，其最大水平位移發(fā)生在不同的深度。

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50497-2019）規(guī)定[14]，一級(jí)基坑的地連墻水平位移相對(duì)基坑設(shè)計(jì)深度為Hm控制值的0.3%～0.4%，在復(fù)雜環(huán)境下的地鐵基坑，水平位移控制值取低值，為0.3%Hm?；幽媳眱蓚?cè)地連墻的變形如圖6所示，很明顯，北側(cè)地連墻的最大水平位移大于控制值，而南側(cè)則相反。

對(duì)基坑地連墻的最大水平位移與開(kāi)挖深度進(jìn)行分析，結(jié)果如圖7所示。

從圖中可以看出，地連墻的最大水平位移隨開(kāi)挖深度變化，在前3個(gè)開(kāi)挖階段兩者關(guān)系基本符合線性關(guān)系，但在最后開(kāi)挖階段最大水平位移數(shù)值明顯增大。結(jié)合圖4、圖5和圖7可知，當(dāng)開(kāi)挖深度為16.0 m和18.0 m時(shí)，基坑北側(cè)地連墻10.0～20.0 m范圍內(nèi)的水平位移超過(guò)42 mm的報(bào)警值，而基坑南側(cè)的地連墻水平位移則低于報(bào)警值。

研究表明，產(chǎn)生基坑南北兩側(cè)地連墻變形差異的主要原因有：1）地鐵基坑南北側(cè)分別在卸載和超載條件下，導(dǎo)致地連墻的主動(dòng)土壓力大小、計(jì)算合力作用深度存在差異，另外，北側(cè)高層建筑的地表回填具有一定的時(shí)間效應(yīng)，使得南北兩側(cè)的變形及最大水平位移對(duì)應(yīng)的深度不同;2）南側(cè)地下室基坑的支撐架設(shè)與地鐵基坑支撐架設(shè)存在時(shí)間上的交錯(cuò)，并且兩基坑的支撐間距不一致，從而導(dǎo)致S7，S8，S9測(cè)點(diǎn)位置處地連墻最大水平位移對(duì)應(yīng)的深度不同;3）在工況4的開(kāi)挖過(guò)程中，施工方?jīng)]有合理安排施工進(jìn)度，基坑暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加劇了基坑的時(shí)空效應(yīng)，在圖7中出現(xiàn)最大水平位移的明顯轉(zhuǎn)折。

3.2南北兩側(cè)地表沉降對(duì)比與預(yù)測(cè)分析

地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨基坑開(kāi)挖深度的變化如圖8所示。

圖8中地表沉降為負(fù)值，隆起為正值。從圖中可以看出，基坑南北兩側(cè)地表沉降存在很大差異，對(duì)比W1和W4測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，2個(gè)測(cè)點(diǎn)均距離基坑地連墻為2.0 m，而北側(cè)的沉降量比南側(cè)大得多。W4測(cè)點(diǎn)在基坑開(kāi)挖后期明顯的隆起，而W1測(cè)點(diǎn)地表沉降超過(guò)報(bào)警值，W2測(cè)點(diǎn)和W3測(cè)點(diǎn)的地面沉降在所有開(kāi)挖工況下均超過(guò)了預(yù)警值。在工況4條件下，W1-W3測(cè)點(diǎn)的地表沉降明顯增大。由此表明，超載和卸載是造成南北兩側(cè)基坑地表沉降差異的最主要原因，同時(shí)，在施工開(kāi)挖最后階段，由于基坑暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也是導(dǎo)致沉降增加的原因之一。

基坑北側(cè)地表沉降預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的比較如圖9所示。

從圖9中可以看出，基坑北側(cè)的地表沉降隨著距離的增加而增加，由于地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有滿足地表沉降收斂的要求，因此，有必要對(duì)地表沉降進(jìn)一步分析和預(yù)測(cè)。有學(xué)者在研究大量的深基坑變形后，指出地表沉降的最大值發(fā)生在距離基坑邊線約1倍基坑深度Hm處，并提出基坑土體的變形分析數(shù)學(xué)模型[15-18]，經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，兩者的數(shù)值吻合較好，地表沉降模型為

在實(shí)際工程中，由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)有限，無(wú)法獲取土體變形的收斂范圍，造成無(wú)法評(píng)估基坑開(kāi)挖對(duì)周邊土體沉降的影響范圍，采取式（1）的預(yù)測(cè)模型計(jì)算土體的沉降變形是較為理想和實(shí)用的方法。筆者將式（1）的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值比較如圖9所示。分析可知，在工況1-工況3條件下，實(shí)測(cè)的地表沉降小于預(yù)測(cè)值。當(dāng)基坑開(kāi)挖深度達(dá)到18.0 m時(shí)，距離基坑邊線11 m處的監(jiān)測(cè)點(diǎn)W3，地表沉降不超過(guò)預(yù)測(cè)最大值的25%。由于基坑北側(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)較少，不能從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)判斷最大地表沉降的位置，然而，從預(yù)測(cè)曲線的趨勢(shì)可以推斷，測(cè)點(diǎn)W3獲取的最大地表沉降與預(yù)測(cè)沉降最大值并沒(méi)有很好地對(duì)應(yīng)，因此在地鐵基坑監(jiān)測(cè)時(shí)，有必要將地表沉降的測(cè)量范圍可以擴(kuò)大到2Hm。

3.3南北兩側(cè)土體蠕變對(duì)比分析

土體的固結(jié)和蠕變是基坑開(kāi)挖過(guò)程中土體水平位移和地表沉降持續(xù)增大的主要原因。有研究表明，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，上部土體的開(kāi)挖卸荷會(huì)導(dǎo)致超孔隙水壓力的消散，使得土體產(chǎn)生水平位移、地表土體輕微收縮（蠕變），相應(yīng)地，將基坑變形分別定義為土體水平蠕變和地表沉降引起的蠕變。由此，可計(jì)算土體水平位移的產(chǎn)生水平最大蠕變速率α和地表沉降引起的豎向最大蠕變速率μ。

基坑北側(cè)土體的水平最大蠕變速率比南側(cè)高的多，而且隨著開(kāi)挖深度增大，兩側(cè)的差異越顯著。對(duì)于無(wú)超載和卸載條件的普通基坑，DING等[19]研究指出基坑的水平蠕變最大速率范圍為0.1～0.6 mm/d，劉波等[20]認(rèn)為水平蠕變最大速率范圍為0.15～0.76 mm/d。本研究的基坑北側(cè)處于超載條件，南側(cè)處于卸載條件，由圖10可知，北側(cè)土體蠕變最大值為0.06～1.68 mm/d，南側(cè)土體最大蠕變率為0～0.2 mm/d。表明在超載條件下，土體水平最大蠕變速率略大于普通基坑，而卸荷條件下土體的水平最大蠕變速率略低于普通基坑。

地表沉降引起的豎向最大蠕變速率隨開(kāi)挖深度的變化關(guān)系如圖11所示。

對(duì)于豎向最大蠕變速率而言，基坑北側(cè)明顯大于基坑南側(cè)，且隨著開(kāi)挖深度的增加，兩側(cè)差異越顯著。類似地，對(duì)于無(wú)超載和卸載條件的普通基坑，DING等[19]研究指出地表沉降引起的豎向最大蠕變速率為0.1～0.4 mm/d，劉波等[20]研究指出地表沉降引起的豎向最大蠕變速率為0.1～0.6 mm/d。由圖11可知，基坑北側(cè)土體豎向最大蠕變速率為0.05～1.54 mm/d，而基坑南側(cè)土體豎向最大蠕變速率范圍為0.16～0.64 mm/d。表明超載條件下基坑的豎向最大蠕變速率略大于普通基坑，而在卸荷條件下，基坑的豎向最大蠕變速率與普通基坑相當(dāng)。

通過(guò)以上分析，產(chǎn)生南北兩側(cè)基坑土體最大蠕變速率差異，以及超載、卸載條件下基坑與普通基坑蠕變速率差異的主要原因如下：

1）基坑北側(cè)與新建高層住宅相鄰，即處于超載條件下，南側(cè)鄰近基坑開(kāi)挖，即處于卸荷條件下。荷載的不同使得土體的變形特征差異明顯;

2）施工時(shí)，基坑北側(cè)經(jīng)常有大型工程車輛連續(xù)行駛，在這種循環(huán)荷載作用下，基坑北側(cè)的蠕變效應(yīng)會(huì)加劇。另外，基坑的力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為“硬頂軟底”，底部土體的抗剪強(qiáng)度較弱，壓縮性較高，導(dǎo)致開(kāi)挖時(shí)蠕變速率控制較難。

3.4超載與卸載產(chǎn)生主動(dòng)土壓力對(duì)水平位移影響

在基坑的實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程中，盡管主動(dòng)土壓力區(qū)和被動(dòng)土壓力區(qū)經(jīng)?；ハ噢D(zhuǎn)換，但基坑底部的主動(dòng)土壓力區(qū)基本穩(wěn)定。因此，筆者以基坑底部的主動(dòng)土壓力區(qū)為研究對(duì)象，從基坑側(cè)壁主動(dòng)土壓力的角度分析超載和卸載對(duì)基坑地連墻水平位移的影響。

在計(jì)算超載對(duì)主動(dòng)土壓力的影響時(shí)，朗肯土壓力理論通常將高層民用住宅荷載簡(jiǎn)化作用在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的局部荷載，如圖12所示。

在既沒(méi)有超載也沒(méi)有卸載的條件下，陰影區(qū)域面積SABCDEFIA表示BE墻上的主動(dòng)土壓力，而在附近存在超載的情況下，陰影區(qū)域SABCDEFGHIA表示BE墻上的土壓力，顯然SABCDEFGHIA比SABCDEFIA大，因此，超載條件下基坑側(cè)壁的土壓力較高，造成地鐵車站基坑地連墻的水平位移大于普通基坑的水平位移。

基坑附近存在卸荷條件時(shí)，可以認(rèn)為是施加的負(fù)荷載，南側(cè)基坑擋土墻的主動(dòng)土壓力為陰影區(qū)面積SABCDEFIA減去陰影區(qū)面積SFGHI，小于普通基坑的主動(dòng)土壓力，導(dǎo)致卸載側(cè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移小于普通基坑的水平位移。主動(dòng)土壓力的減小導(dǎo)致土壓力合力位置向下移動(dòng)，因此，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移位置通常低于普通基坑最大水平位移所對(duì)應(yīng)的深度。此外，如圖5所示，南側(cè)地連墻底部的水平位移明顯偏向迎土側(cè)（數(shù)值符號(hào)為負(fù)），造成上述現(xiàn)象的原因是，該基坑的基坑圍護(hù)墻靠近地下室基坑開(kāi)挖，從而降低了基坑側(cè)壁上的主動(dòng)土壓力，使擋土墻底部產(chǎn)生較大的被動(dòng)土壓力。3.5基坑變形控制措施

根據(jù)前文分析和對(duì)超載、卸載邊界條件下的基坑變形控制措施提出以下建議。

1）為了更好地處理超卸載邊界條件下深基坑變形的不均勻問(wèn)題，必須充分評(píng)價(jià)周邊環(huán)境，并在設(shè)計(jì)和施工中進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于基坑北側(cè)多層民用住宅的變形控制，可在地鐵基坑設(shè)計(jì)和開(kāi)挖中提高第4道雙拼鋼支撐的整體剛度?；拥乇肀O(jiān)測(cè)的范圍擴(kuò)大到2倍基坑開(kāi)挖深度。

2）地鐵車站基坑的施工進(jìn)度應(yīng)與南側(cè)地下室基坑同步，合理安排開(kāi)挖進(jìn)度以減少基坑的暴露時(shí)間和時(shí)空效應(yīng)，建議臨近地下室基坑的區(qū)域，加強(qiáng)地鐵基坑第2道和第3道鋼支撐的整體剛度，以提供足夠的承載力和良好的整體剛度。

3）基坑底部位于③2粉質(zhì)黏土夾粉土層中，抗剪強(qiáng)度內(nèi)摩擦角較低，導(dǎo)致變形較大，同時(shí)土層具有一定的不透水性和弱透水性，在開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行排水工作以減少水土壓力。

4）在基坑開(kāi)挖時(shí)，有必要加強(qiáng)支撐剛度，減少地表超載，削弱交通循環(huán)動(dòng)荷載的作用，開(kāi)挖接近基底時(shí)，必須及時(shí)澆筑墊層和底板，以減少基坑土體的蠕變。

4結(jié)語(yǔ)

變形控制是基坑安全施工的重要保障，為更好地掌握地鐵深基坑在不同邊界條件下的變形規(guī)律，以天津地鐵某車站深基坑工程為例，以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析在不同載荷邊界條件下基坑的變形特征，得出如下結(jié)論。

1）超載和卸載共同作用下，基坑南北兩側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和地表沉降是不對(duì)稱和不均勻的。由于地鐵車站基坑北側(cè)毗鄰新建高層住宅（超載條件），基坑南側(cè)鄰近地下室基坑開(kāi)挖（卸載條件），基坑超載側(cè)的變形比卸載側(cè)更為顯著，超載側(cè)變形常超過(guò)報(bào)警值，而卸載側(cè)則相反。因此，加強(qiáng)支護(hù)剛度，減少和控制附加超載，合理安排施工進(jìn)度是十分重要的，另外，基坑地表監(jiān)測(cè)的范圍擴(kuò)大到2倍基坑開(kāi)挖深度。

2）對(duì)于基坑側(cè)壁土體的水平蠕變和豎向蠕變，超載側(cè)的最大蠕變速率大于卸載側(cè)的最大蠕變速率，而普通基坑的最大蠕變速率一般介于兩者之間。

3）根據(jù)朗肯土壓力理論，超載基坑側(cè)壁上的主動(dòng)土壓力比卸載側(cè)高，且卸荷側(cè)的計(jì)算合力作用深度將向下移動(dòng)。另外，由于卸荷作用，基坑南側(cè)地連墻底部產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，使基坑側(cè)壁向迎土側(cè)移動(dòng)。

基坑的變形控制不僅與荷載邊界條件有關(guān)，還與基坑降水以及地質(zhì)條件等因素相關(guān)，本文研究以天津市某地鐵車站為例，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未考慮基坑降水的影響，未來(lái)有必要針對(duì)不同地區(qū)地質(zhì)條件、降水條件耦合荷載邊界條件的基坑變形進(jìn)行研究，以便更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

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