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岩土研究院

围护墙最大水平位移的位置

348 2021-04-25 14:24:02

一般情况下,围护墙最大水平位移的位置随着基坑的开挖深度不断发生变化。在基坑开挖初期,支撑尚未架设时,围护墙处干悬臂状态,其最大水平位移发生在墙顶 ,随着开挖深度的增大及墙顶支撑的架设,墙顶水平位移受到了限制,墙体中部逐渐向坑内凸出,最大水平位移也相应地逐渐下移,并发生在开挖面附近,如图 3-4 所示。 Hsieh et al.(1998)、徐中华等(2007)等均通过对实际工程监测数据得到相同的规律。

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然而上述的结论仅仅对于一般深度的基坑适用,上海地区的工程经验则表明∶对于深度在 16m 以上的深基坑,围护墙的最大水平位移的位置逐渐上移,原因在于对于上海地区的基坑,一般在深度小于 16m 的基坑坑底均处于软弱的淤泥质土中,在开挖淤泥质土时位移将发生较大的位移,当深度继续增大时,底部的土体为土质更好的黏土层,故当开挖这层黏土时,最大水平位移仍保持在上部淤泥质土层位置,而非发生在基坑的开挖面处。天津市某明挖基坑,开挖深度大约 17m,标准段采用 800mm 厚地下连续墙,设有 4道钢支撑,墙体水平位移测点 CX3、测点 CX6 相对位置如图 3-5 所示。

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两侧点位移曲线图 3-6 所示。图中工况1 为基坑开挖深度 4m,第一道支撑架设;工况 2 为基坑开挖深度 9m,第二道支撑架设;工况3 为基坑开挖深度14m,第三道支撑架设;工况4 为基坑开挖完毕,第四道支撑架设;工况5 为主体结构完成,支撑拆除完毕。实测数据表明,地下连续墙最大侧移点位置随开挖深度的增加而逐渐下移,一般出现在第二道和第三道支撑之间,深度大致在 13~14m。

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由此可见,围护墙最大水平位移的发生位置同土层分布有着重要的关系,尤其是位于开挖面处土层的性质。当开挖面处存在软弱土层,墙体的最大水平位移可能发生-一定的下移,且墙底端部将可能发生一定的位移;而当开挖面处土体坚硬时,墙体的位移在开挖面下将受到土体较强的约束,最大的水平位移一般将发生在开外面以上,墙底端部则一般不会发生位移。

此外,墙体最大水平位移的发生位置还与最下道支撑的位置、墙体的插入深度、支撑的安装时间是否及时等有着重要的关系。由于围护墙体的最大水平位移常发生在基坑开挖面附近,当最下道支撑越接近于坑底时,将能更有效地约束墙体的位移。而墙体的插入深度直接影响基坑的坑底抗隆起稳定性,故对围护墙体的位移也将产生较大的影响。

因此,围护墙体最大位移发生位置同土层分布,尤其是开挖面处土层特点有着重要关系,此外,还同最下道支撑与开挖面的相对位置、墙体插入深度等因素紧密相关。