摘要：有机基坑工程的持续发展，进而基坑开挖对于附近环境的影响越来越大，所以得到了广泛的关注，进而对于地铁地表沉降的监测进行了详细的研究，进而研究出在进行开挖的时候坑外地表沉降的因素以及沉降规律，之后对于施工过程里面所存在的泄漏事故进行了详细的分析，进而意识到了支护结构的科学性以及合理性，这样可以给施工提供更加可靠的保障。地铁基坑在进行开挖的时候会处于比较复杂的环境里面，距离居民住宅区、电缆管线的距离较近，并且在这样的环境下进行施工会造成基坑位移以及应力场倾斜，这样就会出现沉降的情况。其中能够造成地表沉降的因素包括基坑底部隆起以及基坑支护结构的位移，所以，需要增强对于地表沉降值的研究。
关键词：深基坑；开挖；地表沉降；渗漏
引言
近段时间，由于城市建筑以及地铁的持续发展，深基坑工程得到了显著的发展，因为深基坑工程大多数都是在城市相对比较复杂的地方，并且这种地区人口多，场地有限，并且很难进行正常施工，这样就会影响到周围的建筑、周围的道路以及周围的管线。通俗的来说，在开挖基坑的时候，附近的地表会出现沉降的情况，要是基坑出现了涌水的情况就会使得附近地层的泥沙流入基坑里面，进而产生地表沉降。这篇文章对于深基坑开挖对周围地表沉降的影响进行了详细的分析，并且对于沉降规律进行了研究。
一、基坑变形理论
基坑底部隆起，当进行开挖的时候，垂直方向方面，坑底会产生隆起的情况，在支护结构较好的情况下进行注浆加固的时候，支护结构会因为土体回弹进而产生抬高现象。当挖到一定深度的时候，支护结构外侧土体会产生一定程度的位移，在这个时期所造成的底部隆起是很难进行恢复的，这是塑性隆起的一种，这也会造成地表沉降。
支护结构位移，支护结构变形在水平方向会造成外围土体产生应力场以及位移，这样就会使得地表产生移动的情况，在进行开挖的时候，支护结构外侧会受到土压力，内侧土会遭受土压力作用，进而会产生支护结构的位移。
当进行基坑开挖的时候容易使得支护结构后面的土体产生位移，进而就会出现地表沉降，这属于基坑工程危害的一种，对于地表沉降的研究就是研究沉降所造成的影响，以及沉降的范围这些问题。
二、深基坑附近地表沉降影响原因
2.1围护结构的位移
（1）围护结构刚度以及横向支撑的刚度影响
围护结构刚度直接影响到基坑围护结构的水平位移，为了避免围护结构出现位移进而造成地表沉降，就需要增强围护结构的刚度。通过有关的实践能够看出，围护结构的刚度会持续增加，进而地表沉降就会降低。在基坑里面设置支撑，尤其是设置多个支撑之后能够有效地防止围护结构的位移，不过当支撑刚度到一定范围之后，水平位移也会降低。
（2）基坑开挖时期所存在的时空效应
近段时间通过一定的实践以及研究能够看出，在进行基坑开挖以及基坑支护工作的时候，分布开挖空间几何尺寸以及土体位移之间的联系是比较密切的，能够看出基坑开挖时空效应的规律所在。在基坑深度方面，围护结构的最大位移会产生在基坑底部；在基坑边缘部分，边角处的围护结构会产生一定的位移，之后会持续增加，在中部会到达最大值，不过位移变化会存在一定的差异。
在地铁深基坑里面，因为有着比较特殊的长条结构，这种结构长度宽度比较大，并且存在一定的空间效应。所以，在进行深基坑施工的时候，需要选择正确的基坑开挖施工工序以及正确的施工参数，当然不能忽略土体所存在的流变性，这样可以预测出维护墙体的位移以及底层的位移，要想家畜施工对于基坑附近环境的影响，可以使用分布快挖以及支撑预加轴力的形式。
（3）围护结构入土深度以及土性的影响
通过实践可以看出，增加围护结构的入土深度能够降低围护结构的位移，不过由于入土深度的增加，进而水平位移变化率就会持续降低。在理论方面，围护结构的入土深度直接影响到了围护结构的约束，不过在实际情况中，当入土到一定深度之后，增加入土深度，围护结构的水平位移会降低，不过会增加施工成本，土性对围护结构的水平位移也有较大的影响。
研究发现，随着内摩擦角的增大 ,最大水平位移逐渐减小，几乎呈线性关系。从理论上分析，内摩擦角越大，则主动土压力越小，被动土压力越大，围护结构的水平位移越小。
（4）基坑开挖过程里面附近的附加荷载
当进行基坑开挖的时候，周边要是有着一定的附加荷载就会直接影响到围护结构的位移。其中附加荷载有：施工过程的堆载，大型施工机械的多次使用和现有的建筑物这几个方面。通过有关的工程实践能够看出，由于基坑开挖深度的持续增加，基坑附近的附加荷载对于围护结构位移的影响也会持续增加，所以在进行施工的时候，地表沉降所造成的影响会是开挖深度的两倍到三倍之间，所以要防止过度使用机械以及过度进行堆载。
2.2基底回弹以及隆起
基坑的开挖是一项卸载过程，开挖深度越深，深层应力的变化也就越大，进而就很难防止基坑地面土体产生回弹变形，这种变形不但会直接影响到基坑的围护结构也会影响到附近的建筑物。开挖卸载的坑地面回弹的具体表现形式就是借助基坑的中心形状，在支护结构附近，离着基坑中心近有关的曲率就会比较小，不过地面隆起是固定值。
基坑底部所产生的隆体变形，一般情况下由于基地土体侧向不具备较强的承载力进而会产生剪切破坏变形。要是侧向荷载比较小，侧向压力以及隆起变形会是一定的直线关系，这属于线性变化时期，当荷载到达一定程度的时候，支护结构边缘附近的坑底土体会产生剪切破坏，由于荷载的增加，剪切破坏区或者是塑形变形区就会增加，在这个时候土体所受到的侧向压力会和变形是一种曲线关系，这就属于弹塑性变形时期。假如基坑支护的侧向荷载持续增加进而使得剪切破坏区持续增大，这样就会使得坑底土体产生一个滑动面，基坑侧壁土体会产生下沉，支护结构会产生倾斜，进而使得基坑底部的支护结构出现地面隆起的情况。
2.3降水造成的墙体地层固结沉降
在进行深基坑开挖的时候使用最多的形式就是人工降低地下水位，这有两个目的，第一就是能够确保深基坑开挖在干燥的环境下进行，进而有利于机械施工的顺利进行。第二个就是基坑边坡地下疏水的降低以及含水量的降低都会增强岩土体的c 、φ值，这样也就能增强基坑边坡的稳定性，进而使得施工能够顺利进行。通过效应力原理能够看出，当进行人工降水的时候，土体所受荷载是土粒以及孔隙水进行承担，当降水之后，土体里面的孔隙水会产生疏干的情况，进而使得承担的应力降低，土效应力增加会使得土地固结压密，由于降水区域土体固结压密，进而造成沉降以及位移情况。
三、结束语
数值计算模型明确了基坑地质情况以及支护形式，为了能够更加准确地评估地面沉降的形式就需要在悬臂支护以及柔性支护方面设置支撑结构，这样的一种形式效果比较明显。并且可以给之后的施工以及设计工作提供比较可靠的保障。要想使得理论得到更好地体现就需要进行实践，并且需要进行数据累积，设置正确的测量点，并且监测数据是特别重要的，进而能够使得理论更加成熟。由于基坑附近环境相对比较复杂，进而就需要增强研究力度，不过现阶段计算模型里面没有意识施工技术的重要性，所以现阶段对于基坑所造成的沉降影响的分析还需要得到更加深入的发展。
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论文作者:郭瑞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签：基坑论文; 位移论文; 结构论文; 地表论文; 就会论文; 荷载论文; 深基坑论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;