1.前言
由于市区内场地有限，邻近建筑或地下设施多，基坑开挖需设置挡土结构，如果挡土结构破坏，造成边坡失稳，则产生破坏性影响;另一方面，挡土结构位移过大，或由于开挖揭露含水层，抽取大量地下水，也会引起周围土体的大量位移和滑动，从而影响周围环境及本身的工程建设，这是值得引起我们注意的。
在福州市区中北部地区，有巨厚的淤泥层，基坑开挖仅有来自杂填土中的上层滞水，一般水量不大，在这种情况下，挡土结构大量位移是影响周围的主要原因。
福州某工程由两座（写字楼、公寓）高 33层的塔楼组成，有两层地下室，开挖深度达9.5m，开挖面积5500m²，场地土层如图13.9-3所示，围护结构采用钢板桩（拉森桩），桩长15～18m，在深度1.5m及5.5m处设置两道 4580mmn的网格状钢管内支撑，开挖时，挡土结构位移量大，对周围影响十分严重。
2.周围环境与施工监测
场地东侧偏南 5m 外为两层仓库.木结构。砖围墙。东侧偏北 8m外为八层住宇，框架结构，锚杆静压桩基础;场地南侧 10m外为市区主干道路∶西侧 5m外为小巷∶北侧偏西 6m 外为贮藏间（一层）、门卫房（二层），砖墙，条石基础，15m外及北侧偏东 20m外均为五层住宅、片筏基础;南、西、北各设一台塔吊（见图13.9-4）。
在挡土结构周围共埋设了11个测斜点，3个土侧压力测试断面，2个孔隙水压力测试断面;周围建筑共布设了 39 个沉降观测点。在基坑开挖过程及拆除支撑梁前后各项目均进行了较完整的监测。3.基坑开挖过程
根据设计要求，本工程分三个开挖阶段;第一阶段用机械开挖 2m深，进行第一道钢支撑施工;第二阶段机械开挖至深度6.3m，钢板桩边留约10m 宽土带，以后人工突击挖掉，并进行第二道支撑安装;第三阶段人工下挖，由中部向四周扩展，最后突击挖掉钢板桩边土带。
但在实际开挖过程中，第一阶段主要沿钢板桩边及第一道支撑梁位置局部下挖 2m，在钢管撑尚未安装完毕时。就用机械进行大规模的第二阶段开挖。且先在场地西、北侧直接沿着钢板桩下挖深达6.3m，不留土带，以后自北向南退挖，有关方面多次干预无效。
第三阶段采用人工分层开挖，仍先挖周边土体，再向中部推进，仅在北侧偏东及南侧中边出土位置留有土带。因而造成了十分不利的影响。
4.基坑开挖对周围的影响
（1）第一阶段开挖时，钢板桩处于悬臂状态，土体位移自下而上逐渐增大，顶部达最大值，虽然仅局部开挖深 2m，但最大水平位移量已达40mm，此时，邻近建筑下沉量<10mm，对周围基本上没有影响。
（2）第二阶段开挖后，土体位移特点发生变化，位移在开挖面深度附近达最大值，顶、底两端水平位移相对较小，该阶段最大位移 77～215mm，场地周围地面出现许多不连续的张裂缝，其走向与钢板桩走向基本相同，宽度3～15mm，邻近建筑下沉量1.9~87.3mm，沉降不均匀，靠近场地下沉量较大，东侧仓库围墙。西北侧贮藏间、门卫房已出现少量裂缝。
（3）第三阶段开挖后，又逢雨季，土体位移不断增大，险情不断发生，钢管支撑端八字撑焊接部位发生十余次破坏.四周土体开裂、下沉、并产生滑动.邻近建筑开裂、下陷、部分倒塌，塔吊倾斜。
a.局部土体快速滑动
一场大雨使场地北侧偏西1号、2号点最大水平位移分别由 311mrm、452mrm 猛增至544mm、650mm，并分别在深度 10.5m 及13.5m 处被剪断，贮藏间下陷达600mm 以上，由此判断该处土体已经滑动，其后第二、第三滑动面已在地面上明显可见（图 13.9-5），门卫房、贮藏间部分倒塌，被迫在该处加设第三道钢管内支撑，此后，土体水平位移仍在发展，至开挖结束后，最大水平位移 760mm，贮藏间下陷 700mm以上。这种快速滑动对周围危害最大。
b、土体缓慢滑动
场地周围大部分土体位移是逐渐增大的，由于位移量大。土体产生了滑动。场地东侧10号点最大水平位移达611mm，仓库西墙下沉627mm.在离场地8m处地面裂缝发生滑动，致使仓库北墙在该处开裂宽达 250mrm 以上（图13.9-6）。此外，场地西侧小巷路面彻底破坏，土体有滑动迹象，围墙错位，这种缓慢滑动主要引起墙体开裂，严重的也会引起建筑倒塌
c、塔吊倾斜
由于土体大量位移，塔吊桩基产生位移，塔吊倾斜，三座塔吊一度不能使用，施工受到严重影响，大大延误了工期。
d.影响范围
本工程土体位移量特别大（见表13.9-4），地面沉降有明显的特征，因而具有典型的意义。
下沉量最大范围9m 以内，与开挖深度值相近，下沉（或下陷）量最大处发生在4~9m 之间，其值与水平位移最大值相近，而离场地 9m外的地面（或建筑）下沉量比 9m 内的下沉量小得多，为5.0～55.3nam，但如果挡土结构破坏，图 13.9-5中的第二、第三滑动面可能滑动，影响范围可达15m，与钢板桩长度值相近。
值得一提的是;直接沿钢板桩下挖处十体最大位移496～760mm.而场地北侧偏东6～9 号点南侧11号点附近留有土带。最大位移220~327mm。可见开挖方式对挡土结构位移有很大影响。
（4）拆除支撑梁前，对地下室外墙与钢板桩之间加设许多暗梁，并作了认真的回填，拆除钢管支撑梁只引起土体 2~20mm 的水平位移，影响不明显。
5. 对周围影响大的原因分析
（1）开挖程序不合理
如前所述，本工程未按要求开挖。直接沿围护桩下挖，使桩体过早长期暴露，位移不断发展，位移量必然偏大。
（2）设计计算土压力参数取值不合理本工程基础采用打人式 R.C预制桩，桩长34m，桩断面450×450，总桩数 1230根，桩基刚打完，就开始打钢板桩，，以后，很快就进入开挖，打桩引起土中很高的孔隙水压力，淤泥层中孔隙水压力曾达上伏土重1.3倍，且淤泥层中孔隙水压力很难消散，，开挖前，淤泥层中孔隙水压力占总压力0.59%～71%，实测的静止土压力系数 Kg=0.99，比设计取值高出27%，基坑开挖过程中，随着挡土结构位移量的增大，主动土压力（孔隙水压力）逐渐减小，开挖结束后，土体水平位移速率逐渐减小.土压力及孔隙水压力也趋于稳定或稍有回升（如图13.9-7所示），开挖结束后，土压力系数 K1=0.74。
（3）挡土结构与支撑系统设计不合理
挡土构件用钢板桩，其本身刚度较小，而支撑梁间距又大，因此，钢板桩柔性大，易变形的缺点更加暴露，另外，支撑梁太长（长达100m，宽 45～65m），其本身压缩量大，并在受力后（或在挖掘机碾压下）易弯曲，据监测，桩顶位移一般为60~160mm，最大320mm。
（4）钢板桩入士深度偏浅。
钢板桩入土部分与暴露部分长度比仅0.74～0.9，桩底仍在淤泥层中，故桩底滑移量大，一般为75～130mm。