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軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制——基坑變形的控制指標及控制值的若干問題

文檔作者：鄭剛1，焦瑩2，李竹2 文檔來源： 1．天津大學(xué)建筑工程學(xué)院 2．天津城投建設(shè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年11月18日
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8
施工技術(shù)
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2011年4月下
第40卷第339期
軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制
——基坑變形的控制指標及控制值的若干問題
鄭剛1，焦瑩2，李竹2
(1．天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津300072；2．天津城投建設(shè)有限公司，天津300050)
【摘要]軟土地區(qū)的城市深基坑工程設(shè)計與施工面臨越來越復(fù)雜的環(huán)境條件，諸如建筑物、道路、地下管線、地下隧
道等，確定基坑施工對環(huán)境的影響的變形控制要求是一個難問題。根據(jù)我國現(xiàn)行有關(guān)標準。目前一般采用控制支
護結(jié)構(gòu)的最大水平位移。對國內(nèi)外基坑支護的變形及其環(huán)境影響效應(yīng)控制規(guī)定進行了討論。結(jié)合基坑支護結(jié)構(gòu)
變形及其相應(yīng)的影響效應(yīng)控制指標，分析了影響基坑外土體、建筑物及其他設(shè)施變形的影響因素，建議當基坑外存
在變形需嚴格控制的建筑物與設(shè)施時，不宜僅按現(xiàn)行規(guī)范簡單確定圍護結(jié)構(gòu)的最大水平位移限值，而應(yīng)進行專門
的變形分析，采取“案例參照、個案分析”的原則。
[關(guān)鍵詞】軟土；基坑；變形；水平位移；拉應(yīng)變
[中圖分類號】Tu447 [文獻標識碼]A [文章編號]1002．8498(2011)08旬008旬7
Stability and Deformation Problems During Deep Foundation
Excavation in Soft Soil Area and Their Control Measures
——AUowable Defbrmation Control and Unconventional Defbrmation
Zheng Gan91，JiaO Yin92，Li Zhu2
(1．sc_IlooZ o，C如豇腳i鵬e“增，n口彬n‰覘倦婦，‰蛹n 300072，clIliM；
2．‰耐n葉6口n岫他nn‘ctu旭co，Is￡n比如n＆抽鉀s‘ment Co．，厶d．，na耐n 300050，儺iM)
Abstract：It is becoming more and more dimcult to deteminate tlle aUowable defo瑚砒ion due to urban
ar_ea deep fbundation excavation when it is sull70unded by various buildings，roads，buried pipelines and
undergmund tunnels． According to the cun．ent codes，the maximum displacement of retaining waⅡis t王Ie
main index to be conn．olled during design and constmction stage． The indexes of defb瑚ation of retaining
structuIe and surrounding buildings of domestic and intemational codes are compared and discus8ed．
Some issues that may“fect the defomation of ground behind retaining waU，building and other senrices
are classi6ed． When there are nearby buildings or services tllat are sensitive to defomation，the allowable
maximum defbnnation of retainjng wall is suggested to be dete珊ined by detail analysis jnstead 0f
detemined simply according to the current codes．
Key words：soft soil；foundation excavation；deformation；horizontal displacement；tensile strain
1我國基坑變形控制指標
正如作者所指出?，軟土地區(qū)深基坑的施工往
往伴隨著極強的環(huán)境效應(yīng)，基坑的開挖勢必引起周
圍土體應(yīng)力場的變化，可導(dǎo)致周圍地基土體產(chǎn)生較
大的位移和變形，并將會導(dǎo)致周邊建筑物、道路、地
下管線等重要設(shè)施產(chǎn)生不均勻沉降甚至發(fā)生開裂破
[收稿日期】2011_03-2l
[基金項目】國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)資助項目
(20lOCB732106)
[作者簡介]鄭剛，天津大學(xué)建筑工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，天津
市衛(wèi)津路72號300072，電話：(022)2740234l，E．mail：
吐en髓angl967@yalI∞．cn
壞，影響其正常的使用功能，并造成一定的社會影
響。因此，軟土地區(qū)的深基坑設(shè)計、施工難度大、風(fēng)
險高，對變形的控制的要求越來越嚴格，因此，在保
證基坑穩(wěn)定性要求的前提下，基坑工程的設(shè)計與施
工進入了以變形控制設(shè)計為主的時代。
對于基坑施工產(chǎn)生的變形及其環(huán)境影響效應(yīng)的
控制，我國目前國家及地方有關(guān)標準較多是以控制
基坑支護結(jié)構(gòu)中的支護樁(墻)的最大變形。
1)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497—
2009[2]
以圍護樁(墻)為例，將基坑分為一一三級，當無
萬方數(shù)據(jù)
鄭剛等：軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制9
經(jīng)驗時，分別控制樁(頂)的最大水平位移報警值分別
為25—30mm，40—50mm，60—70mm，深層水平位移
報警值(灌注樁)分別為45—50mm，70—75mm，70—
80mm。并規(guī)定了鄰近建筑物的位移報警值10—
60mm，建筑物裂縫寬度報警值1．5—3．0mm。
可以看出；關(guān)于建筑物的位移報警值的范圍較
大，技術(shù)人員難以把握，而建筑物的裂縫寬度報警值
似乎也較大。然而，對于圍護結(jié)構(gòu)的最大變形來說，
某些情況下，一級基坑45—50mm的規(guī)定顯得過大。
2)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB
50202—2002[3】
將基坑分為一一三級，當設(shè)計有指標時，以設(shè)計
要求為依據(jù)，如無設(shè)計指標時，應(yīng)按表1的規(guī)定執(zhí)行。
裹1基坑變形的監(jiān)控值
Table 1 Contromng deformati仰0f
fbundatiOn excavation cm
注：關(guān)于基坑分級規(guī)定見文獻[3 J
對于一級基坑，圍護結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值
可達5cm，似乎過于寬松，且與基坑開挖深度似乎沒
有建立關(guān)系。
3)《基坑工程技術(shù)規(guī)范》DG／TJ08一l一2010，
Jl 1577—2010‘4】
當基坑周圍環(huán)境沒有明確的變形控制指標時，
可根據(jù)基坑的環(huán)境保護等級參考表2基坑變形的設(shè)
計控制指標。
裹2基坑變形設(shè)計控制指標
Table 2 ControIHng de醯gn defbrmation of
fbundation excavation
不得影響既有樁基的正常使用；③對周邊建(構(gòu))筑
物引起的沉降不得超過《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》
GB50007—2002規(guī)定的建筑地基允許變形值要求；
④不得影響周邊管線的正常使用。
相對來說，該規(guī)范實際上體現(xiàn)了變形控制標準
應(yīng)遵循“具體問題、具體分析”的原則。
5)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》(修訂稿)M1
該規(guī)范對基坑支護結(jié)構(gòu)的變形作出規(guī)定：基坑
支護設(shè)計應(yīng)規(guī)定支護結(jié)構(gòu)的水平位移限值。當基坑
周邊有需要保護的既有建筑物、地下管線、道路等
時，應(yīng)按正常使用要求規(guī)定其沉降限值。當基坑周
邊存在既有建筑物、地下管線、道路等時，應(yīng)根據(jù)其
結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)形式、與基坑的距離、埋藏深度等，按不
影響其正常使用的要求確定支護結(jié)構(gòu)水平位移限
值。當支護結(jié)構(gòu)作為主體地下結(jié)構(gòu)的組成部分時，
支護結(jié)構(gòu)水平位移限值尚應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)設(shè)計對其
變形的要求。
可見，上述規(guī)定體現(xiàn)了“具體問題、具體分析”
的原則，并沒有給出統(tǒng)一的變形限值。
6)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007—2010
(修訂稿)¨’
規(guī)范針對基坑施工產(chǎn)生的支護結(jié)構(gòu)變形作出規(guī)
定。因支護結(jié)構(gòu)變形、巖土開挖及地下水條件變化
引起的基坑內(nèi)外土體變形應(yīng)按以下條件控制：①不
得影響地下結(jié)構(gòu)尺寸、形狀和正常施工；②不得影響
既有樁基的正常使用；③對周圍已有建(構(gòu))筑物引
起的地基變形不得超過地基變形允許值；④不得影
響周邊地下建(構(gòu))筑物、地下軌道交通設(shè)施及管線
的正常使用。
上述規(guī)定也是體現(xiàn)了“具體問題、具體分析”的
原則。
7)臺灣在建設(shè)臺北捷運時，提出了相應(yīng)的建筑
物容許變形值，根據(jù)不同類型的建筑物及基礎(chǔ)形式，
提出不同的變形控制值，且分別通過多個變形指標
進行控制，包括最大沉降量、傾角、角變形及撓度比，
具體如表3所示。
表3 臺北捷運建筑物容許變形值
注：日為基坑開挖深度(m) Table 3 AUowable def0哪ati∞of bundin護in TaipeI MRT 、。。攀30：簍薏蘭翌，懋}查寥平位移可基礎(chǔ)類型囂籮傾角警墨戥薄囂達5．4cm，基坑外地面最大沉降可達4．5cm。
?！薄?
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形、吾丫、i 0．．-
4)《巖土工程技術(shù)規(guī)范》DB20—20—2000‘51
該規(guī)范沒有給出具體的基坑圍護結(jié)構(gòu)變形限
制，而是規(guī)定在密集建筑群中開挖基坑，支護結(jié)構(gòu)設(shè)
計除滿足穩(wěn)定性要求外，基坑內(nèi)外土體變形應(yīng)滿足
以下要求：①不得影響地下結(jié)構(gòu)尺寸和正常施工；②
萬方數(shù)據(jù)
10 施工技術(shù)第40卷
2 國際相關(guān)基坑變形控制指標
關(guān)于基坑開挖引起的變形控制，歐洲規(guī)范
Eurocode 7一geotechnical design UNI EN 1997·1：
2005哺1作出了如下規(guī)定。
1)圍護結(jié)構(gòu)及墻后土體的允許變形應(yīng)考慮基
坑鄰近的結(jié)構(gòu)物或設(shè)施對變形的耐受度。
2)要仔細評估圍護墻體的位移和扭曲及其對
鄰近的結(jié)構(gòu)物或設(shè)施的影響，并要在可供比較的經(jīng)
驗基礎(chǔ)上。此外，要計入圍護墻體施工造成的變形。
3)應(yīng)考慮可變荷載作用對墻體變形的影響，例
如墻后交通荷載引起的振動。
4)當鄰近基坑的結(jié)構(gòu)物或設(shè)施對位移特別敏
感或沒有可供比較的經(jīng)驗時，應(yīng)進行更詳盡的位移
計算。
該規(guī)定中特別值得注意的是，在確定評估圍護
墻體的位移和扭曲及其對鄰近的結(jié)構(gòu)物或設(shè)施的影
響時，要計入圍護墻體施工造成的變形。筆者將基
坑開挖引起的變形明確分為了6個階段[91，由國內(nèi)
外已有的研究和實測，圍護結(jié)構(gòu)的施工可引起不可
忽視的墻后土體變形、建筑物沉降及其他結(jié)構(gòu)物和
設(shè)施的變形。此外，基坑開挖前的降水、基坑疏干降
水和承壓水抽降均可能引起墻體的變形，或引起墻
后土體變形、建筑物沉降及其他結(jié)構(gòu)物和設(shè)施的變
形。因此，簡單規(guī)定圍護結(jié)構(gòu)的位移限值，顯然忽略
了圍護結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生的影響，以及基坑降水雖不一
定引起圍護結(jié)構(gòu)變形，但可引起坑外建筑物沉降、其
它結(jié)構(gòu)物和設(shè)施的變形的影響。
采礦的礦井相當于超深基坑的開挖，英國國家
煤炭部門(1975)認為采礦開挖導(dǎo)致的地表位移主
要體現(xiàn)為土體的水平拉應(yīng)變，故根據(jù)建筑物的長度
工和拉應(yīng)變8來對建筑物的破壞等級進行劃分，提
出如圖1所示的劃分標準，其中4條曲線分別代表
拉伸變形量為0．03，0．06，O．12，0．18m的情況，且
由4條曲線將建筑物的破壞程度劃分為5個不同的
破壞等級。
波蘭根據(jù)建筑物的破壞狀況提出了不同的破壞
等級，并給出相應(yīng)破壞等級下的容許地表變形值，包
括：傾斜值、角變形及水平應(yīng)變?nèi)菰S值，如表4所示。
由上述相關(guān)規(guī)定可看出，實際上，對深度很大的
基坑來說，地下連續(xù)墻的水平位移還可導(dǎo)致建筑物
產(chǎn)生水平拉應(yīng)變。此外，建筑物的撓曲方向、角變形
等均應(yīng)是建筑物的變形控制指標。
3基坑變形控制指標及控制值的相關(guān)問題
從以上國內(nèi)外部分相關(guān)規(guī)范的對比看，國內(nèi)一
些規(guī)范主要是基于控制圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大水平位
0．005
0．004
O．003
O．002
O．001
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圖1 建筑物破壞標準(英國國家煤炭部門，1975)
Fig．1 Bundings damage standard
(National Coal Seetor of Britain，1975)
表4建筑物破壞等級殛容許變形值(波蘭)
Table 4 Buildings damage degree and
alIowable deformation in Poland
破壞
等級
地表變形值
破壞狀況傾斜值／ 角變形／ 水平變形／
(mm·m一‘)(10一·m一1)(mm·m一1)
移，而國內(nèi)外其他一些規(guī)范則沒有給出具體的圍護
結(jié)構(gòu)變形控制值。關(guān)于變形控制指標及變形控制值
問題，存在如下問題值得討論。
1)圍護結(jié)構(gòu)變形模式’
一些標準提出圍護結(jié)構(gòu)墻底和墻身最大水平位
移指標絕對值，也有建議按照基坑深度控制相對位
移值。前者沒有考慮基坑深度的影響，實際上，當基
坑深度不同而圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移相同時，或者
基坑深度相同、圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移相同，但水平
位移性狀不同¨叫(見圖2)時，其對鄰近建筑物、管
線及其他設(shè)施的影響程度可能是不同的¨1‘。
2)基坑外土質(zhì)條件
坑外土質(zhì)條件不同時，相同的圍護結(jié)構(gòu)水平位
移引起的坑外地面沉降、建筑物及其他設(shè)施的沉降
也可能是不相同的。在實際工程中，坑外土體的沉
降與墻體的水平位移存在著一定比例關(guān)系，如圖3
萬方數(shù)據(jù)
鄭剛等：軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制
圖2擋墻變形形式
F噸．2 Defoma虹on modes of reta-n．ng waU
所示。Mana&amp;amp;Clough(1981)¨副通過對工程實測數(shù)
據(jù)分析證明：歸一化的墻體橫向位移最大值與坑外
地表沉降最大值存在一定的比例關(guān)系，不同的土質(zhì)
條件，相同的最大墻體水平位移產(chǎn)生的坑外沉降是
不同的，甚至存在較大的差別。因此，現(xiàn)有的圍護結(jié)
構(gòu)水平位移限值的規(guī)定沒有區(qū)分土質(zhì)條件的影響。
圖3坑外土體沉降最大值占。。與
墻體橫向位移最大值艿。。，的關(guān)系
Fig．3 ReIationship of m娃imum soil setUement
out of fbunda60n excava“on and maximum
horizontal displacement of弛taining wan
3)坑外土體沉降模式
當基圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移相同而坑外土體沉
降分布模式不同時，其上的建筑物、管線或其他設(shè)施
受基坑開挖的影響必然不同。Hsieh等(1998)¨副
提出了三角形和凹槽形兩種沉降形態(tài)的預(yù)測方法，
如圖3所示，其中日。為開挖深度，d為坑外任意一
點距基坑邊的距離，6，。為坑外地面沉降最大值，6．
為坑外距基坑邊距離d處的地面沉降。
圖4中三角形和凹槽形沉降的影響范圍均包括
主影響區(qū)域和次影響區(qū)域，并假設(shè)影響區(qū)域?qū)挾燃s
為4倍的開挖深度，其中主影響區(qū)域的范圍為2倍
的開挖深度，而次影響區(qū)域為主影響區(qū)域之外的2
倍開挖深度。在主影響區(qū)域范圍內(nèi)，沉降曲線較陡，
會使建筑物產(chǎn)生較大的角變形量，而次影響區(qū)域的
沉降曲線較緩，對建筑物的影響較小。對于三角形
沉降，曲線在2倍開挖深度處發(fā)生轉(zhuǎn)折，由主影響區(qū)
進人次影響區(qū)，轉(zhuǎn)折點的沉降值為0．1倍的最大沉
降值。對于凹槽形沉降，曲線分為3段折線，分別為
主影響區(qū)內(nèi)沉降最大點兩側(cè)的兩條直線及次影響區(qū)
內(nèi)的一條直線，認為最大沉降發(fā)生在距離擋墻后
O．5H．的位置處，緊靠墻體處的沉降為最大沉降值
的o．5倍，主次沉降影響區(qū)的轉(zhuǎn)折點沉降值仍為
0．1倍的最大沉降值。
由圖4可見，當建筑物處于圖4a所示的主要影
響區(qū)域時，此時應(yīng)注意主要控制建筑物發(fā)生傾斜，而
處于圖4b所示的主要影響區(qū)域且跨越最大沉降點
時，建筑物主要發(fā)生向下的凹槽形撓曲，此時要注意
控制建筑物及基礎(chǔ)的撓曲值。而當建筑物、地下管
線等跨越主要影響區(qū)域和次要影響區(qū)域的交界時，
則要注意控制建筑的上拱型撓曲。因此，當建筑物、
圖4坑外地表沉降模式
Fig．4 Surfa∞settlement modes out of foundation excaVa廿仰
萬方數(shù)據(jù)
12 施工技術(shù)第40卷
地下管線等位于基坑外土體沉降槽主要影響區(qū)域或
延伸至主要影響區(qū)域以外時，可能會產(chǎn)生不同的沉
降模式。
4)坑外建筑物不同基礎(chǔ)埋置深度的影響
Matt Schuster等(2009)¨4。根據(jù)部分工程實測
數(shù)據(jù)及有限元分析結(jié)果的分析，證明坑外地表土體
的水平位移存在與Hsieh等(1998)¨1建議的沉降模
式類似的位移模式，且隨著土體深度的變化，其位移
模式發(fā)生變化，如圖5所示。其他條件相同時，隨著
建筑物基礎(chǔ)埋深的增加，基礎(chǔ)地面以下土體的沉降
分布模式發(fā)生了顯著的變化，對建筑物的影響當然
也就隨之變化，基礎(chǔ)埋深較小時，表現(xiàn)出撓曲形式的
變形，而基礎(chǔ)埋深較大時，則表現(xiàn)出傾斜變形。
o
燈
度
圖5不同深度處土體水平位移變化模式
Fig．5 Son horizOntal dispIacement at different depth
進一步分析，如建筑物采用樁基礎(chǔ)時，因圖5所
示的效應(yīng)，樁基礎(chǔ)支承的建筑物當樁長變化導(dǎo)致樁
端平面的埋深變化時，樁端平面以下的土體沉降模
式也會因埋深的變化而發(fā)生變化。
5)基坑空間效應(yīng)的影響
由于深基坑本身是一個具有長、寬和深尺寸的
三維空間結(jié)構(gòu)，其變形與土體的性質(zhì)、基坑的形狀與
尺寸、支護系統(tǒng)的剛度等因素緊密相關(guān)，因而基坑工
程是一個復(fù)雜的三維空間受力和變形問題。因此，
相同的最大基坑支護結(jié)構(gòu)位移條件下，因基坑平面
形狀不同，對坑外土體位移的影響也會不同，從而對
建筑物、地下管線的影響也不同。
Finno等(2006)u劉提出了考慮基坑空間效應(yīng)的
坑外土體沉降和水平位移的分布計算模式，如圖6
所示。其中6㈤為相對圍護墻某一距離處地表土體
的位移，可為豎向沉降或水平位移；6。。，為該距離處
土體的最大位移，可為豎向沉降最大值6??；蛩?
位移最大值6。。。；石為相對坑角的距離；￡。為圍護
墻的長度；日。為基坑開挖深度。
圖6坑外土體位移曲線
Fig．6 Son displacement curVes Out Of
fbundation excavation
對于坑外淺基礎(chǔ)形式的建筑物或地下管線變
形，F(xiàn)inno等利用3個實際工程實測數(shù)據(jù)進行驗證，
得到了較好的擬合效果。從圖6可看出，即使對于
相同的最大墻體水平位移，因基坑空間效應(yīng)，不同位
置的建筑物位于不同平面尺寸的基坑邊時，可能會
產(chǎn)生不同的最大沉降和水平位移。
6)附加變形的影響
在軟土地區(qū)，基坑止水帷幕(水泥攪拌樁)、地
下連續(xù)墻成槽施工均可能引起基坑外鄰近建筑物的
可觀沉降?，基坑開挖前的降水也可能引起圍護結(jié)
構(gòu)的水平位移，因此，不考慮基坑圍護結(jié)構(gòu)施工階段
的影響而制定的圍護結(jié)構(gòu)變形控制指標和控制標準
顯然有可能是偏于危險的。
此外，當基坑支護結(jié)構(gòu)采用排樁，并在其后設(shè)置
水泥攪拌樁止水帷幕時(見圖7)，實際上排樁圍護
結(jié)構(gòu)承擔的土壓力是通過土拱部位土體承受和傳遞
的止水帷幕后面的土壓力，樁間臨空土體不承受荷
載。如排樁樁距較大、土質(zhì)軟弱時，應(yīng)充分考慮樁與
止水帷幕間土拱壓縮對止水帷幕后的土體位移的影
響，以及由此引起的建筑物或其他設(shè)施的附加沉降。
筆者設(shè)計的某基坑平面尺寸為118．1m×
26．7m，開挖深度9．1m¨“，如圖8所示?；拥膰?
護結(jié)構(gòu)以西800@1 200單排鋼筋混凝土灌注樁(樁
長17．6m)加帽梁體系作為擋土結(jié)構(gòu)，西700@500雙
排水泥攪拌樁(樁長16．1m)作為止水帷幕，開挖至
1．5m深度處設(shè)置700mm×900mm的混凝土水平支
撐，水平方向間距為13m。基坑南側(cè)4m外有連排
萬方數(shù)據(jù)
鄭剛等：軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制13
圖7排樁與止水帷幕間的土壓縮與傳力
Fig．7 S0il cOmpression and load transmissiOn 0f
piIes-in-row and waterpr00f waU
磚混結(jié)構(gòu)別墅(3層)，為保證建筑物安全，在南側(cè)除
設(shè)置咖800@l 200連排灌注樁(樁長17．6m)作圍護
結(jié)構(gòu)外，還利用距離圍護樁2．4m處的一排樁距
3．6m的咖800裙房灌注樁樁基兼作為圍護樁，并以
連系梁將兩排樁的樁頂帽梁連接，形成類似雙排樁
結(jié)構(gòu)，以減小土層水平位移。
在3個基坑橫斷面位置布置測斜管(見圖8)。
其中，斷面l-1位于基坑北側(cè)，基坑圍護樁外未布置
后排樁，因此只在圍護樁和水泥土攪拌樁止水帷幕
內(nèi)各埋置一個測斜管；斷面2乏，3．3位于基坑南側(cè)，
在同一斷面的基坑圍護樁、水泥土攪拌樁止水帷幕
和后排工程樁內(nèi)布置測斜管，以監(jiān)測圍護樁、攪拌樁
止水帷幕和工程樁的水平向變形。其中2。2剖面及
8號測斜管獲得了有效監(jiān)測數(shù)據(jù)，測斜管測得的水
平位移值如圖9所示。
從實測結(jié)果看，止水帷幕的水平位移達到了
23mm，而圍護結(jié)構(gòu)的水平位移只有18mm，止水帷
幕的水平位移比圍護結(jié)構(gòu)的水平位移大近28％。
這在以往的文獻中似乎沒有報道。究其原因，主要
與圍護體系是排樁結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于圍護樁間距較
大，止水帷幕與前排樁之間土體在面向坑內(nèi)一側(cè)的
前面，圍護樁的樁與樁間土體處于臨空狀態(tài)，來自止
水帷幕傳遞的水平土壓力只能由止水帷幕與圍護樁
之間不臨空的土體傳遞，這樣便形成了土拱效應(yīng)，如
圖7所示。由于承擔荷載的土拱(主要是拱腳)只
占止水帷幕與圍護樁之間土體的少部分，使得土拱
部位土體產(chǎn)生較大壓縮，導(dǎo)致止水帷幕進一步側(cè)移，
從而出現(xiàn)了止水帷幕水平位移大于圍護結(jié)構(gòu)水平位
移的情況。
由于一般基坑圍護結(jié)構(gòu)監(jiān)測僅注意圍護樁的水
平位移，實際上，由于以上分析指出的原因，圍護樁
的水平位移可能小于其后的止水帷幕的水平位移。
圖8基坑圍護結(jié)構(gòu)及周圍場地平面
Fig．8 Retajning structure of fbundation excavation and surrounding buiIdings
水平位移／mm
面
水平位移，mrn
0
—2
量-4
面藿蠹
基一12
耍二擺幕一18
—20
水平位移／mm
0 10 20 30
a 5號圍護樁b 3號后捧工程樁c 4，8號攪拌止水帷幕
圖9前后排樁及止水帷幕水平位移
Fig．9 HorizontaI dispIacement of piIes·in-row and waterproof waU
萬方數(shù)據(jù)
14 施工技術(shù)第40卷
這使得根據(jù)圍護樁水平位移來估算坑后地面沉降的
經(jīng)驗產(chǎn)生可能較大誤差?？梢韵胂螅S著樁間距的
增大，這個現(xiàn)象將更加顯著。當鄰近對沉降敏感的
建筑物時，上述止水帷幕的水平位移大于圍護結(jié)構(gòu)
的水平位移的現(xiàn)象必須引起重視。進一步，由圖9
可見，由于止水帷幕的抗彎能力很弱，過大的撓曲可
能會使之受彎開裂，從而喪失“止水”的功能，危及
基坑工程，實際工程中需謹慎處理。
軟土地區(qū)采用雙排樁支護時，同一排樁中相鄰
樁之間的凈距可達0．5一1．5m，因此，當圍護樁深度
范圍內(nèi)土質(zhì)軟弱，特別是樁間土如出現(xiàn)因止水帷幕
滲漏導(dǎo)致的流失時，由圖7可看出，將可能出現(xiàn)止水
帷幕的水平位移遠遠大于近基坑側(cè)排樁水平位移的
情況。
4結(jié)語
由以上分析可看出，以基坑外鄰近建筑物為例，
即使對于相同的最大墻體水平位移，因基坑空間效
應(yīng)，不同位置的建筑物位于不同平面尺寸的基坑邊
時，可能會產(chǎn)生不同的最大沉降和水平位移，還會產(chǎn)
生角應(yīng)變、水平拉應(yīng)變等，而后者才是真正決定建筑
物是否發(fā)生破壞的原因。因此，僅僅控制圍護結(jié)構(gòu)
的最大水平位移是不全面的，相對來說，規(guī)范[5]一
[8]雖未給出具體的圍護結(jié)構(gòu)變形控制標準，但似
乎更為科學(xué)一些。規(guī)范[2]一[4]在已有大量工程
實踐的前提下給出圍護結(jié)構(gòu)的變形控制值，可供類
似條件下的工程作為參考。然而，正如規(guī)范[8]指
出，“當鄰近基坑的結(jié)構(gòu)物或設(shè)施對位移特別敏感
或沒有可資比較的經(jīng)驗時”，應(yīng)對變形控制值進行
專門分析，而不能簡單套用現(xiàn)行規(guī)范提供的一些圍
護結(jié)構(gòu)變形控制值，何況，這些圍護結(jié)構(gòu)變形控制值
并未考慮圍護結(jié)構(gòu)自身施工階段可能對環(huán)境造成的
影響。
因此，建議當基坑外存在變形需嚴格控制的建
筑物與設(shè)施時，不宜僅簡單按現(xiàn)行規(guī)范來確定控制
的圍護結(jié)構(gòu)的最大水平位移限制，而應(yīng)進行專門的
變形分析，即確定每一個工程的變形控制標準時，應(yīng)
采用“實例參照、個案分析”的方法。
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中德技術(shù)合作既有建筑節(jié)能改造項目圓滿完成
為借鑒國外經(jīng)驗，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織了中
德技術(shù)合作“中國既有建筑節(jié)能改造項目”，在唐
山、北京、烏魯木齊等地開展一系列實踐，更科學(xué)和
切合實際地制訂相關(guān)政策法規(guī)標準，開發(fā)適合我國
和地方國情的技術(shù)路線和改造方案，制訂行之有效
的群眾工作方法，以持續(xù)推動我國的節(jié)能改造工作。
本項目從2005年11月開始，為期5年，德國政
府提供500萬歐元的項目經(jīng)費，中方配套資金4 000
萬元人民幣。德國技術(shù)合作公司作為德國聯(lián)邦政府
所屬的機構(gòu)，受德國經(jīng)濟合作與發(fā)展部委托代表德
方執(zhí)行項目。項目由5個主要領(lǐng)域組成：政策咨詢、
示范項目、技術(shù)推廣、產(chǎn)業(yè)合作和知識管理。
中德技術(shù)合作“中國既有建筑節(jié)能改造項目”
在唐山、北京、烏魯木齊等地的實施，取得了明顯的
節(jié)能效果，為保護大氣環(huán)境、實現(xiàn)節(jié)能減排作出了
貢獻。
(摘自“新華網(wǎng)”201lm3—31)
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