D0I:10.13374/j.issnl00I63.2006.08.003 第28卷第8期 北京科技大学学报 Vol.28 No.8 2006年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug·2006 深层搅拌桩支护条件下基坑周边建筑物沉降 朱瑞钧)高谦)齐干) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)中国矿业大学力学与建筑工程学院，北京100083 摘要对江苏某办公楼基坑周边建筑沉降进行理论计算，将计算值和实测沉降值分析比较，指 出理论计算值与实测沉降值存在偏差的原因.在对实测数据进行深入分析基础上，总结出影响基 坑周边建筑物沉降的因素。结合实际监测数据，详尽地分析其对基坑周边建筑物沉降的影响· 关键词基坑：沉降；支护：深层搅拌桩 分类号TU473 在城市密集区进行建筑施工，由于建筑物及 体损失理论来进行计算，如图1， 地下管线等常紧邻基坑，为确保周边建筑及基础 设施的安全，因而对基坑开挖和支护方案提出了 较为严格的要求山，基坑开挖后周边土体处于临 空状态，土体中原有应力开始释放裂隙扩张，直接 导致支护结构变形和周边地面沉陷，进而引起周 边建筑物沉降，为保证顺利施工，基坑周围均布 45-p2 置有井点降水，地下水位下降使得土层有效应力 增加，也会引起周边建筑物新的沉降.特别是在 图】基坑开挖引起周边土层沉降 淤泥类软弱土分布较厚地区，由于土体较软弱流 Fig-1 Soil settlement after a foundation pit excavated 变性强，基坑开挖很容易影响到周边建筑的安全 稳定，因此，基坑施工过程要同时保证基坑本身 支护桩后某一部位x的沉降量为： 和周边建筑物的安全与稳定，支护结构的设计要 Sx-Smaxce -(x2a)2 (1) 同时满足强度和基坑内外变形要求，基坑工程是 涉及诸如场地环境因素、施工技术因素、岩土性状 其中，a为沉降槽特征宽度，a=H 2tan45° 的力学因素在内的一项系统工程，合理的设计方 案既可缩短工期，又可提高工程质量[]， 习」：Smr为地面最大沉降量：9为土体内摩 擦角；H为基坑开挖深度， 1 基坑周边土层沉降原理及计算方法 1.2井点降水引起周边土层沉降计算 基坑开挖卸荷，周边出现土体损失，引起周边 基坑降水引起地下水位下降，形成以抽水井 地面沉降，井点降水后会形成渗流场]，基坑施 点为中心的降水漏斗，因为地下水位下降，使得 工涉及到基坑开挖和井点降水，两者均会对周边 基坑周边土体中有效应力增加，在原有土层中产 建筑沉降造成影响，因此沉降计算主要包括基坑 生新的沉降，可按下式进行沉降计算： 开挖和井点降水引起周边土层沉降， S:=△oh:/E: (2) 1.1基坑开挖引起周边土层沉降计算 式中，S:为基础下第i层土体沉降，：为第i层土 基坑开挖后支护结构发生变形，因土体损失 体厚度，E:为第i层土体压缩模量，△©为第i层 会引起周边土层沉降.周边建筑物沉降可采用土 土体有效应力增量， 收稿日期：2005-05-20修回日期：2005-09-07 △d,=rw(h1-h2)/4 (3) 基金项目：国家“十五“科技攻关项目(N。-200117) 作者简介：朱瑞钧(1976-)，男，博士研究生；高谦(1956-)， 式中，1为降水前土层水头高度，h2为降水后土 男，教授，博士生导师 层水头高度，T为地下水的重度，深层搅拌桩支护条件下基坑周边建筑物沉降 朱瑞钧1） 高 谦1） 齐 干2） 1）北京科技大学土木与环境工程学院‚北京100083 2）中国矿业大学力学与建筑工程学院‚北京100083 摘 要 对江苏某办公楼基坑周边建筑沉降进行理论计算‚将计算值和实测沉降值分析比较‚指 出理论计算值与实测沉降值存在偏差的原因．在对实测数据进行深入分析基础上‚总结出影响基 坑周边建筑物沉降的因素．结合实际监测数据‚详尽地分析其对基坑周边建筑物沉降的影响． 关键词 基坑；沉降；支护；深层搅拌桩 分类号 TU473 收稿日期：20050520 修回日期：20050907 基金项目：国家“十五”科技攻关项目（No．200117） 作者简介：朱瑞钧（1976—）‚男‚博士研究生；高 谦（1956—）‚ 男‚教授‚博士生导师 在城市密集区进行建筑施工‚由于建筑物及 地下管线等常紧邻基坑‚为确保周边建筑及基础 设施的安全‚因而对基坑开挖和支护方案提出了 较为严格的要求［1］．基坑开挖后周边土体处于临 空状态‚土体中原有应力开始释放裂隙扩张‚直接 导致支护结构变形和周边地面沉陷‚进而引起周 边建筑物沉降．为保证顺利施工‚基坑周围均布 置有井点降水‚地下水位下降使得土层有效应力 增加‚也会引起周边建筑物新的沉降．特别是在 淤泥类软弱土分布较厚地区‚由于土体较软弱流 变性强‚基坑开挖很容易影响到周边建筑的安全 稳定．因此‚基坑施工过程要同时保证基坑本身 和周边建筑物的安全与稳定‚支护结构的设计要 同时满足强度和基坑内外变形要求．基坑工程是 涉及诸如场地环境因素、施工技术因素、岩土性状 的力学因素在内的一项系统工程．合理的设计方 案既可缩短工期‚又可提高工程质量［2］． 1 基坑周边土层沉降原理及计算方法 基坑开挖卸荷‚周边出现土体损失‚引起周边 地面沉降．井点降水后会形成渗流场［3］．基坑施 工涉及到基坑开挖和井点降水‚两者均会对周边 建筑沉降造成影响‚因此沉降计算主要包括基坑 开挖和井点降水引起周边土层沉降［4］． 1∙1 基坑开挖引起周边土层沉降计算 基坑开挖后支护结构发生变形‚因土体损失 会引起周边土层沉降．周边建筑物沉降可采用土 体损失理论来进行计算‚如图1． 图1 基坑开挖引起周边土层沉降 Fig．1 Soil settlement after a foundation pit excavated 支护桩后某一部位 x 的沉降量为： Sx＝Smaxe —（ x／2a） 2 （1） 其中‚a 为沉降槽特征宽度‚a＝ H 2πtan 45° — φ 2 ；Smax 为地面最大沉降量；φ为土体内摩 擦角；H 为基坑开挖深度． 1∙2 井点降水引起周边土层沉降计算 基坑降水引起地下水位下降‚形成以抽水井 点为中心的降水漏斗．因为地下水位下降‚使得 基坑周边土体中有效应力增加‚在原有土层中产 生新的沉降‚可按下式进行沉降计算： Si＝Δδihi／Ei （2） 式中‚Si 为基础下第 i 层土体沉降‚hi 为第 i 层土 体厚度‚Ei 为第 i 层土体压缩模量‚Δδi 为第 i 层 土体有效应力增量‚ Δδi＝ rw （ h1—h2）／4 （3） 式中‚h1 为降水前土层水头高度‚h2 为降水后土 层水头高度‚rw 为地下水的重度． 第28卷 第8期 2006年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．28No．8 Aug．2006 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2006．08．003