基坑工程時(shí)空效應(yīng)

基坑工程時(shí)空效應(yīng)目前一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)課程內(nèi)容（二）施工方法的選擇時(shí)空效應(yīng)規(guī)律時(shí)空效應(yīng)施工工藝時(shí)空效應(yīng)法施工參數(shù)基坑內(nèi)地基加固深基坑施工各道工序可能出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法目前二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)課程內(nèi)容（三）深基坑施工環(huán)境保護(hù)技術(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的判讀、險(xiǎn)情征兆、搶險(xiǎn)措施信息化施工監(jiān)控技術(shù)基坑工程的發(fā)展目前三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)研究生課程《基坑工程總論?深基坑工程》第九課目前四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)時(shí)空效應(yīng)的原理和施工方法目前五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)第一部分

概述目前六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)日本某基坑工程（采用大面積注漿加固，圖中為注漿設(shè)備）

新加坡某基坑工程（為保護(hù)距基坑22m的地鐵隧道，采用2層2.5m厚的旋噴注漿滿膛加固坑內(nèi)土體）Boston某基坑工程（為保護(hù)周圍環(huán)境采用密集支撐）

國(guó)外為解決軟土基坑周圍的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，常采用坑內(nèi)滿膛加固、設(shè)置密集支撐等方法，工期長(zhǎng)，代價(jià)大。目前七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

在上海軟土地區(qū)，若在基坑變形預(yù)測(cè)中不考慮軟土流變特征，并在施工中缺乏及時(shí)有效的監(jiān)控手段，基坑變形預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值會(huì)存在較大差異，給基坑周圍環(huán)境保護(hù)帶來(lái)很大的困難。目前八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)時(shí)空效應(yīng)理論和方法的特征時(shí)空效應(yīng)理論和方法的最重要特征在于：在軟土基坑變形的預(yù)測(cè)和監(jiān)控中，定量地考慮施工因素的影響。目前九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)第二部分

時(shí)空效應(yīng)的基本原理目前十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

上海軟土流變?cè)囼?yàn)曲線1、應(yīng)力水平越低、蠕變時(shí)間越短，流變位移越?。?、土體在排水固結(jié)條件下要比不排水條件下穩(wěn)定。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

通過(guò)對(duì)流變?cè)囼?yàn)和大量相關(guān)研究，可以取得有關(guān)控制軟土深基坑變形的幾點(diǎn)重要啟示：一、分層分塊開挖能夠有效地調(diào)動(dòng)地層的空間效應(yīng)，以降低應(yīng)力水平、控制流變位移。二、減少每步開挖到支撐完畢的時(shí)間，即無(wú)支撐暴露時(shí)間，可明顯控制擋墻的流變位移，這在無(wú)支撐暴露時(shí)間小于24小時(shí)效果尤其明顯。三、解決軟土深基坑變形控制問(wèn)題的出路在于規(guī)范施工步序和參數(shù)，并將其作為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的保證。時(shí)空效應(yīng)規(guī)律目前十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

當(dāng)施工參數(shù)和地基土參數(shù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)一起被作為基坑變形預(yù)測(cè)的計(jì)算參數(shù)，就能合理準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)軟土基坑周圍地層位移。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)長(zhǎng)條形基坑施工工序和參數(shù)目前十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)每步開挖寬度B無(wú)支撐暴露時(shí)間Tr基坑角部的斜支撐部分每層施工工序和參數(shù)車站端頭井施工步序和參數(shù)目前十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

大寬度、不規(guī)則基坑施工工序和參數(shù)目前十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)主要施工參數(shù)1、開挖深度Hj2、開挖層數(shù)3、每層開挖厚度4、每步開挖尺寸5、每步開挖無(wú)支撐暴露時(shí)間天然地基土參數(shù)：Cu，Ps加固體參數(shù)：Cu’，Ps’被動(dòng)區(qū)加固預(yù)留土堤土堤基坑擋墻大寬度不規(guī)則基坑施工步序和參數(shù)目前十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)第三部分工程應(yīng)用目前二十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)一、長(zhǎng)條形基坑工程實(shí)例目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)地鐵一號(hào)線徐家匯車站目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)(a)原設(shè)計(jì)開挖支撐方案(b)優(yōu)化后的開挖支撐方案地鐵二號(hào)線東方路車站(通過(guò)調(diào)整開挖空間和時(shí)限來(lái)減少變形)目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)二、地鐵車站端頭井工程實(shí)例目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)第三層土方開挖中的變形增量減至3mm

開挖第二層土?xí)r東端墻最大水平位移增大至6mm超過(guò)了警戒值

調(diào)整施工參數(shù)控制地墻位移地鐵二號(hào)線人民公園車站目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)三、不規(guī)則基坑工程實(shí)例目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)新世界商廈剖面圖目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)新世界商廈支撐平面圖目前三十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)新世界平面圖目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)香港廣場(chǎng)目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)車站及其周圍環(huán)境示意圖二目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)車站及其周圍環(huán)境示意圖一目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)地下連續(xù)墻施工期間東海大樓沉降西西東目前四十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)實(shí)施變形控制措施前的工況該工況下東海大樓東西向沉降目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)變形控制措施之一優(yōu)化開挖步序和開挖參數(shù)原開挖步序和參數(shù)目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)調(diào)整后的西標(biāo)段施工步序和參數(shù)挖土參數(shù)作以下調(diào)整：1、將運(yùn)土通道移至超載較小的北面2、將西標(biāo)準(zhǔn)段的每小段開挖寬度由6m減少至3m，無(wú)支撐暴露時(shí)間減為16hrs，而東標(biāo)準(zhǔn)段因位移較小，仍維持原施工參數(shù)。變形控制措施之一優(yōu)化開挖步序和開挖參數(shù)目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)調(diào)整開挖參數(shù)前后的基坑擋墻變形計(jì)算值對(duì)比目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)157#地塊基坑周圍環(huán)境示意圖目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)157#地塊基坑周圍環(huán)境示意圖目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)基坑開挖參數(shù)示意圖預(yù)留土堤寬度10m每小段開挖寬度6～8m每小段在18小時(shí)之內(nèi)開挖并支撐目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)研究生課程《基坑工程總論?深基坑工程》2001年12月18日第十課目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)時(shí)空效應(yīng)方法的設(shè)計(jì)與計(jì)算計(jì)算方法(經(jīng)驗(yàn)公式、半理論半經(jīng)驗(yàn)解析法、桿系有限元法、平面有限元法、三維有限元法)主要計(jì)算參數(shù)的取值(以土壓力、被動(dòng)抗力系數(shù)的取值為例)時(shí)空效應(yīng)法的計(jì)算就是定量地考慮施工因素的影響的方法目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)基坑擋墻位移內(nèi)力二維計(jì)算模型Pa——Rankine主動(dòng)土壓力Kh——彈性計(jì)算條件下的被動(dòng)抗力系數(shù)FPa——實(shí)測(cè)土壓力bKh——等效水平基床系數(shù)q——地面超載K——水平土壓力系數(shù)目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)基坑擋墻計(jì)算模型支撐系統(tǒng)的計(jì)算模型擋墻位移內(nèi)力的三維計(jì)算模型1、采用子結(jié)構(gòu)方法和增量法，并考慮基坑擋墻和支撐系統(tǒng)的位移協(xié)調(diào)；2、為考慮時(shí)空效應(yīng)規(guī)律，被動(dòng)區(qū)抗力系數(shù)取值為abKh

，其中bKh為二維計(jì)算中的等效水平基床系數(shù)，a則根據(jù)預(yù)留土堤寬度B確定。目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)基坑周圍地層位移計(jì)算目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

運(yùn)用上海經(jīng)驗(yàn)公式，根據(jù)計(jì)算的基坑擋墻位移，可以預(yù)測(cè)墻后的縱向和橫向地表沉降。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

采用彈性平面有限元方法，并以計(jì)算的基坑擋墻位移為邊界條件，可以預(yù)測(cè)墻后的地層位移場(chǎng)。目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

縱向沉降數(shù)值分析目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

彈性三維有限元方法可定性地預(yù)測(cè)大型基坑在不同開挖步序條件下的地層位移分布特征，其計(jì)算結(jié)果可作為確定合理的開步序的依據(jù)，以避免鄰近保護(hù)對(duì)象在開挖過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)大的差異沉降。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)

縱向沉降數(shù)值分析目前七十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)縱向沉降的變化規(guī)律目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)計(jì)算參數(shù)的取值目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)土壓力的取值目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壓力地鐵2號(hào)線陸家嘴車站某斷面實(shí)測(cè)土壓力隨工況變化圖目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)側(cè)壓力系數(shù)隨開挖深度的變化目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)水平側(cè)壓力系數(shù)K隨開挖深度的變化圖目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)側(cè)壓力系數(shù)隨時(shí)間的變化目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)地鐵1號(hào)線所得到的土壓力與時(shí)間的關(guān)系圖目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)DW4-51斷面處各深度（h=4、6、8、10、12、14m)的土壓力與位移的變化圖目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)期貨大廈測(cè)試斷面的各深度（h=12、16、20m)土壓力隨位移的變化圖目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)土壓力實(shí)用取值方法

基坑保土性側(cè)壓力系數(shù)K

護(hù)等級(jí) 一級(jí) 軟粘土0.75～0.55

二級(jí) 軟粘土0.70～0.50

三級(jí) 軟粘土0.625～0.45目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)由支撐軸力來(lái)估算主動(dòng)土壓力系數(shù)公式目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)Calculationformulaofactiveearthpressure目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn) 5m 15m

計(jì)算實(shí)測(cè)比值計(jì)算實(shí)測(cè)比值

(Mpa)(Mpa)(Mpa)(Mpa)

挖土至3m0.0357 0.03470.970.1360.1310.96挖土至5m0.0560.03360.940.1350.1150.85挖至6.5m0.03460.03210.920.1350.1080.80放坡階段0.0347 0.03270.940.1350.1130.83 土壓力計(jì)算值與實(shí)測(cè)值比較目前九十頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)孔隙水壓力測(cè)值與由水位值計(jì)算出的靜止水壓力的平均值隨工況變化的比較表

5m 15m

靜水壓值孔壓力值比值靜水壓值孔壓力值比值

(Mpa）(Mpa)(Mpa)(Mpa)

挖土至4m 0.0305 0.0165 0.47 0.135 0.0969 0.71 挖土至10m 0.0339 0.0180 0.53 0.134 0.0942 0.70 挖土至14m 0.0336 0.0175 0.52 0.134 0.0919 0.68 端頭井澆底板 0.0323 0.0177 0.54 0.132 0.0929 0.70 端頭井澆中板 0.0324 0.0182 0.52 0.132 0.0941 0.71 端頭井澆頂板 0.0330 0.0181 0.54 0.133 0.0991 0.74 標(biāo)一段澆中板 0.0342 0.0189 0.55 0.134 0.103 0.77 標(biāo)一段澆頂板 0.0344 0.0194 0.56 0.134 0.0983 0.73 結(jié)構(gòu)封頂后 0.0376 0.0211 0.56 0.138 0.106 0.76 目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)反算出的土壓力項(xiàng)的側(cè)壓力系數(shù)

工況號(hào)

實(shí)測(cè)孔隙水壓力

對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)土壓力

反算出的Ks

5m深 15m深 5m深 15m深 5m深 15m深

工況1（挖土深3m） 0.0347 0.136 0.06348 0.23517 0.58 0.69

工況2（挖土深5m） 0.0336 0.115 0.05685 0.20175 0.47 0.61

工況3（挖土深6.5m） 0.0321 0.108 0.05215 0.1795 0.40 0.50

護(hù)坡階段 0.03217 0.113 0.06007 0.1876 0.56 0.52

目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)被動(dòng)抗力系數(shù)的取值目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)實(shí)測(cè)被動(dòng)區(qū)土壓力目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的被動(dòng)土壓力目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的被動(dòng)土壓力目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)Kh值與時(shí)間的關(guān)系目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)Kh值與土性的關(guān)系目前一百頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)Kh值與開挖空間的關(guān)系目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三點(diǎn)Kh值與地基加固的關(guān)系目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百一十九頁(yè)\編于三