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深基坑开挖中为何要考虑时空效应?

440 2021-11-30 15:32:03

工程实践中我们会遇到这种现象;基坑开挖过程中,某一阶段因某种原因需要暂停一段时间时,基坑围护墙体的变形、基坑周边地层的位移和沉降仍在进行,直到稳定或引起基坑因变形过大而破坏为止。这就是基坑开挖过程中的时间效应。深基坑开挖要有计划地对基坑中的土体进行分层、分块开挖施工,实践证明,基坑围护墙体的变形、周边地层的移动还与分层、分块开挖的空间几何尺寸、围护墙体无支撑暴露面积有关,分层、分块的空间几何尺寸越大,围护墙无支撑暴露面积越大,变形也越大。这就是基坑开控过程中的空间效应。

时间效应和空间效应是密切相关的,深基坑开挖受到时间效应和空间效应的共同作用,因此在方案设计和施工中要

同时考虑两个方面的影响、比如。方案设计中既要确定分层

开挖、分块开挖的空间几何尺寸,又要确定每步每块的开挖时间和加支撑的时间。时空效应的协同作用对深基坑开控影响的理论研究尚不完善,目前尚无较好的理论计算分析方法。

由于我们对时空效应规律性的认识不足,目前在深基坑支护和坑周地基加固方案设计上大多采取极为保守的做法,大大提高了工程成本,因此,科学地制定考虑时空效应的开挖设计方案,可靠而合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的潜力、是安全经济地解决基坑工程中稳定和变形问题的一条有发展前途的新技术途径。

深基坑工程中考虑时空效应的基坑开挖施工参数(时间参数、空间参数)和施工顺序的确定应满足以下要求;

(1)减少开挖过程中的土体扰动范围,采用分层分块开控且空间几何尺寸能最大限度的限制围护墙体的变形和坑周土体的位移与沉降。

(2)尽量缩短基坑开挖卸荷后无支撑暴露时间。上海地区要求;对一、二级基坑,每一工况下挖至设计标高后,钢支撑的安装周期不宜超过一昼夜,钢筋混凝土支撑的完成时间不宜超过两昼夜。

(3)满足对称开挖、均衡开挖的原则,使基坑受力均衡。

(4)可靠而合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的潜力,安全、经济地解决基坑工程中稳定与变形的问题。考虑时空效应的深基坑工程实例参见第 31 问的上海香港广场深基坑施工。

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