软土地区施工引起地层变形控制措施

摘要：随着经济快速发展，各种建设施工如火如荼的进行着。而且随着建筑楼层逐渐增高，为施工带来了新机遇与新挑战。相比之下，尤其是软土地区的施工难度更大。从许多施工实例可以发现，在一些软土地区施工极易出现底层变形而沉降，这些变形会严重影响到施工的正常进行。因此，诸多相关人士都在研究对软土地区施工底层变形的控制措施。本文就是对某软土地区施工现场进行监测，进而分析导致底层变形的各种因素，有针对性的提出控制措施，为施工单位相关人员提供理论参考。

关 键 词：控制措施；地层变形；软土地区

Abstract：With the rapid economic development, each construction like a raging fire to. But with the building floor gradually increased, as construction brought new opportunity and new challenge. In contrast, especially in soft soil area construction is more difficult. From many examples can be found in the construction, some construction in soft soil region prone to bottom deformation and settlement deformation, which will seriously affect the normal construction of. Therefore, many people in the research of the construction in soft soil region of bottom deformation control measures. This paper is on a soft soil region construction site monitoring, and analysis of the various factors leading to the bottom deformation, targeted control measures are put forward, for the construction units to provide the theoretical reference to related personnel.

Keywords：control measures, stratum deformation, soft soil area.

中图分类号：TU471.8文献标识码：A 文章编号：

1， 前言

根据相关研究发现，导致地层变形影响因素较多，情况不同造成的变形原因也存在差异。而且城市一个重要资源就是地下空间，其开发与利用一直都深受重视，因此对于地下工程建设是当今发展的必然趋势。本文就是以某地区的深基坑施工作为案例，探析诱发底层变形的主要原因，进而对这种沉降变形提出合理的控制措施。因此，探究软土地地区施工导致底层变形控制措施具有现实意义。

2， 工程概况

2.1， 工程的地质概况

该工程处于长江的东侧凸岸，地势平而宽广。该地区的沉积物垂直剖面处于自上而下、由细逐渐变粗，层理从不清晰到逐渐明显，依据勘查现实为河漫滩相、河床底部滞留相、河床边滩相等纵向变化。河漫滩相主要是粒径低于0.075mm悬移质，形成了粉质粘土与淤泥质粘土。粉质粘土多是软流塑为主，卵硕石、粗砂的含量不均匀，有一些地方还是以粗砂为主。从总体来看，这个施工地区属于典型的软土地区。而且该工程开挖的面积比较大、深度也大，而且还处于人口较密集地段，极易给周边的环境带来较大影响。

2.2，施工引起底层变形的特征

基坑施工诱发的变形一般分为了平面与纵面两种形式，基坑开挖造成平面变形总体分为三个部分：基坑底部变形、维护结构变形及结构的边地表与邻近建筑物变形，这几个变形之间彼此关联，尤其是围护结构的边地表变形直接影响到周围的环境，是探究的重点。下图就是该工程开挖了一半导致周边的路面发生沉降曲线。

图1不同的剖面引发路面发生沉降曲线

从上图能够发现，工程施工造成地表沉降的缺陷十分复杂，从很多理论、实测资料及有限元的计算可知和曲线并不是很密切，也不大好用地层损失法、Peck法等预测沉降量。本工程引发的沉降量较大，达到了60cm，已经威胁到了地面的交通与周边的建筑物，因此分析该工程对地层变形控制措施非常有必要。

3， 分析引起地层变形原因

3.1，建立有限元模型

依据施工实况，对施工中造成的底层表型使用数值模型展开定型研究。数值模拟使用了PLAXIS商业程序来实施。

该基坑的深度是48米，因具有对称性，故模型选取了一半的宽度24米，深度是15米，地下的结构都处于淤泥质粉粘土中。其边界水平取100米，深度的方向50米，土层分布下部是粉细砂，上部是24米淤泥质粉粘土。其基本参数如下表，围护结构使用了地下连续墙形式，基坑开挖中总共设置了4道支撑，综合各方面因素设计出模型如下图。

3.2，影响基底加固因素

该基底处于淤泥质粉质的粘土中，因此大都要对基底做加固处理，通过加固来增强抗降起能力及稳定性，降低施工时间对周边环境、围护结构以及后期的沉降影响。经过监测及计算可以得出地面最大沉降、顶部的水平位移及基底的加固范围之间关系如下表：

表1 加固范围、顶部水平位移及地面的最大沉降间的关系

通过上表观察发现，基底加固能够有效降低围护结构的顶部水平位移，减小地面的沉降量效果，尤其是加固范围达到1—3米之间的时候。只要超过了这个范围，再逐渐增大之时就影响效果就明显降低了。

3.3，影响基坑边超载

在施工之时，因为还有其他建筑工程、市政工程及地面的交通等各种因素存在，都必然会造成基坑边出现超载情况。本工程中在基坑周围20米范围中具有20KPa超载。通过各种检测及计算能够得出下表的结果，从表2中观察分析能够，发现超载会严重影响到周边的地面沉降以及维护结构的顶部水平位移。因此在施工中要科学合理安排施工，尽可能降低基坑边超载的大小以及作用的时间。

表2基坑边超载的影响

3.4，影响围护结构的质量

开挖之后就很多迹象可以看出来，围护结构一部分位置有问题发生的迹象。从不同围护结构位置的选取了一些质量缺陷如下图：

图2质量缺陷示意图

同时依据实况监测出围护结构完整之时在不同的位置上，所产生出来的质量问题时对围护结构带来的水平位移如下图：

表3围护结构造成的水平位移

从上表中可以看出来，一旦基坑围护结构发生了问题，必然会影响到围护结构导致发生水平位移，对于支撑位置而言，如果不将问题部位给支撑或支撑力造成的损害影响，一旦围护质量问题发生在无支持位置，就会产生出较大的水平位移。

3.5，影响施工降水因素

有关勘查显示该地区的底层结构，地基岩面上地下水是典型二元结构，即是浅层潜水以及深层承压水两种结构。因浅层的潜水层遭受地表水补给与降水影响，水位的埋深大约在0.6到1.5米，一年中最大的水位变化低于1米，最为常见的在0.5米左右。大都采用了人工填土方式，这种方式多使用粉质粘土夹碎砖、碎石进行混填，这种方式极易在粗颗粒较多、较高之处产生架空现象，进而出现较大孔隙。为地下水的储存构建了空间，而且透水性也较差。因此有可以采用全新世淤泥质粉质粘土，这种粘土中含有大量地下水，但是具备较弱透水性。深层多承压的水层大都是粉土以及砂土层共同组成了孔隙含水层，其水位大约埋深了2.3到3.4米，平均为2.8米的埋深。该层含水性、透水性比较好，但是存在差异。虽然粉土层含有大量地下水，而且透水性较好，但是该层具备水平层理，局部是粉砂、粉土以及粉质粘土相互交织形成，而且薄层粉砂、粉同形成了地下水径流通道，水平渗透的系数比垂直系数大。粉土下砂层具备加好的透水性，含水量较丰富，厚度大，主要用来承受场地压力。通过现场的试验可知，承压水层的渗透系数在10-2cm/s量级，这和该地区靠近长江水力有一定联系，和上层的潜水没有多大关系。