復雜基坑群施工過程危害防治研究.pdf

1、伴隨著國內經濟多年的高速發(fā)展，城市化進程的不斷深入，越來越多的城市地下空間被開發(fā)利用，與此同時，由于商業(yè)開發(fā)的興起，許多臨近工程項目同時開工建設，導致基坑之間的相互間距越來越小，甚至出現兩個基坑共用一面圍護結構的情況，以至于在基坑開挖階段產生互相影響。
　　當此時，軌道交通建設也在各大城市得到迅猛發(fā)展，從城市建設的長遠規(guī)劃和經濟發(fā)展的迅猛需求來看，將各類商業(yè)、公共項目同軌道交通車站相互貫通，從而形成城市商業(yè)綜合體的模式是一種大勢所

2、趨，這種組合方式也越來越得到國內大中城市的認可。
　　城市綜合體的不斷開工興建也使得相應的基坑工程日益龐大，這些由多個在空間上相鄰、交叉、疊合的基坑組合而成的龐大工程無論從施工技術、工程風險、相互影響還是從對周邊環(huán)境產生的危害來看，都比單一基坑要復雜數倍。因而這些復雜基坑群的施工過程對工程本體及周邊環(huán)境的危害已經成為城市基坑工程建設者們關注的新焦點，也逐漸成為工程技術人員的一個非常重要的研究方向。
　　本次研究以復雜基坑群（

3、包括區(qū)域性超大型基坑、兩個及以上的復合型基坑以及與軌道交通共建基坑或基坑群等）為主要對象，綜合采用了理論分析、數值模擬、現場實測等手段，針對這些多層次復雜基坑群工程在施工過程中存在危害（包括基坑相互影響及對周邊環(huán)境的疊加影響），圍繞“群坑效應”開展了系統(tǒng)研究，主要研究成果如下：
　　根據組成復雜基坑群的基坑相互之間的組合形式及位置關系，將復雜基坑群劃分為“坑靠坑”、“坑連坑”、“坑中坑”等幾種類型。
　　根據實際工程應用，提

4、出了“群坑效應”理論，并進行了系統(tǒng)性闡述，在此基礎上，重點探討了基坑開挖引起周圍土體及臨近基坑圍護結構位移的影響范圍和影響因素。
　　以某大型綜合體工程作為本次研究的背景工程，采用FLAC3D中的修正劍橋模型建立起模擬施工過程的三維有限差分模型，該模型同時考慮了基坑支護結構、鄰近地鐵車站結構以及復雜基坑群周邊環(huán)境等因素，進行了多個相鄰基坑相繼同步開挖的數值計算模擬。
　　通過理論分析及對數值模擬結果的分析，探討了復雜基坑群開

5、挖過程對周邊環(huán)境的疊加影響效應以及各基坑之間的相互影響，包括復雜基坑群開挖對各基坑圍護墻體位移性狀、位移量以及內力的影響，復雜基坑群相機開挖對周邊土體位移的疊加影響效應，以及后建基坑對已建基坑結構的影響，基坑土方開挖對已建結構的漂移危害。
　　在對“群坑效應”進行分析的基礎上，提出了危害防治的措施：在采用平面分區(qū)法進行基坑施工的條件下，以最好地保護周邊環(huán)境為標準，采取最優(yōu)的基坑開挖順序；通過增大坑底土體尤其圍護結構墻趾部位土體剛度

6、的方式減小土體變形；通過增大最外側圍護結構整體剛度的方式協(xié)調圍護結構變形；合理安排施工順序，如采用兩側基坑同步協(xié)調開挖方式控制圍護結構的整體變形；針對坑靠坑和坑中坑的情形，盡量采用對稱與平衡施工措施，確保基坑整體受力平衡。
　　將采用理論分析、數值模擬方法得出的危害防治措施應用于背景工程中，并采用現場實測手段進行驗證。結果表明，所采取的相關防治措施較為有效地控制了基坑群及周邊環(huán)境的位移，說明該理論的應用取得了較好的成功。在背景工程