叶井亮　刘媛媛　王　晖

(1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉　430010;2.湖北省质量技术监督局，湖北 武汉　430071;　3.天津大学建筑工程学院，天津　300072)



SMW工法基坑支护中的地表沉降分析

叶井亮1刘媛媛2王晖3

(1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉430010;2.湖北省质量技术监督局，湖北 武汉430071;3.天津大学建筑工程学院，天津300072)

摘要：通过对武汉市夹套河项目基坑工程实例的分析,计算出由支护结构变形所引起的地表沉降,并与实测沉降进行比较,确定了合理的沉降计算方法，对后续类似工程有一定的借鉴意义。

关键词：基坑支护，地表沉降，SMW工法，支护桩

随着城市建设的发展，基坑支护在工程建设中存在越来越多。基坑开挖后直接影响到周边土体的稳定性和支护结构的变形，进而引起周边建筑物新的沉降，严重影响到周边建筑物的安全稳定。因此支护结构的设计不仅要满足强度控制要求，基坑内外变形也要得到严格的控制。用来分析基坑支护的周边地面沉降有多种计算方法，如三角形法、指数法、抛物线法等。不同的计算方法不但计算数值差异较大，而且地面沉降的分布形态也不尽相同。在武汉市夹套河骨干箱涵工程项目的SMW工法基坑支护中，通过将实测地面沉降数据进行曲线拟合，和计算的沉降曲线进行对比，分析出适合类似基坑支护工程的地面沉降计算方法。

1工程概况

武汉市夹套河骨干箱涵工程全长约6.8 km，考虑到项目两侧的现状建筑及道路安全，全长范围内大部分区段需要做基坑支护。经过对支护方案的分析论证，最终对其中桩号K0+000～K3+510的3.51 km范围内采用SMW工法进行基坑支护。SMW工法的特点是止水效果好，工期短，环境污染小，型钢可以拔起重复利用，造价低。

基坑设计使用年限为一年，重要性等级为二级。项目所在场地的抗震设防烈度6度,设计加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅲ类。场地分布水的类型主要为地表水、上层滞水、孔隙承压水。地表水赋存于水塘、地势低洼地区；上层滞水赋存于地表填土层中，主要接受大气降水和地表水垂直下渗补给，无统一自由水面，勘探期间测得上层滞水水位在地面下0.5 m～2.7 m；孔隙承压水主要赋存于砂土层中。基坑支护的土层设计参数详见表1，支护典型剖面图如图1所示。

2结构设计

SMW工法基坑支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁，共采用2道钢管支撑。在施工箱涵底板时，应在底板两侧至基坑壁之间浇筑500 mm厚混凝土传力带。箱涵底板和两侧的传力带共同作为基坑支护的第三道支撑。待基坑底的第三道支撑达到设计强度后，应进行换撑施工，即将第二道钢管支撑拆除，以便进行箱涵施工。基坑支护施工过程中的具体工况见表2。为了便于后期型钢的拔

通过实测结果显示，在基坑土方开挖及地下工程实施过程中，支护体系的水平位移和邻近建筑物、道路、管线等的变形均满足规范要求，整个基坑施工过程中,无异常情况出现，说明本项目基坑支护技术达到了预期的效果。

5结语

基坑支护设计应综合考虑基坑特点、土质条件、周围环境和施工条件等因素进行。本项目采用钻孔灌注桩+两道内支撑进行支护，止水帷幕选用三轴的方案是有效、安全、可靠的,确保了项目地下结构的如期完成。

本项目基坑深度大，基坑范围广，在滨海新区具有一定的代表性，本项目基坑支护方案的成功将为今后滨海新区软土地基基坑支护方法的应用研究提供参考。

参考文献:

[1]JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程.

[2]张海，苏籍.多种支护形式在天津地区深基坑工程的选取与应用.天津城建大学学报,2015(1):7-9.

[3]庞建栋.深基坑支护施工技术分析及应用研究.建材与装饰，2015(49)：36-37.

[4]王建中，周光熙.对基坑环形支撑系统的几点探讨.岩土工程界，2008(9)：37-40.

起应在型钢表层涂刷减摩阻材料，并在基坑壁处铺设油毡隔离层。SMW工法搅拌桩平面图见图2。

沿着基坑纵向每隔20 m设置一道垂直于基坑的地表沉降监测线，每道监测线上由5个距基坑边不同距离(0 m，4 m，8 m，13 m，18 m)的监测点组成。将五道监测线上的现场监测数据拟合成一条曲线放在地表沉降计算图上进行比较。型钢搅拌桩的位移包络图及地表沉降计算与实测图分别如图3，图4所示。

由图3，图4可知：由于顶部第一道钢管支撑及底部混凝土支撑的作用，桩身水平的最大位移在两道支撑之间，距坑顶深度约7.0 m处，峰值为32.55 mm；三角形法、指数法、抛物线法的计算

沉降形态分布有着明显的不同，而且沉降的数值差别很大。其中，指数法的地表最大沉降值为64 mm，抛物线法的地表最大沉降值为32 mm，相差2倍。通过把现场实测地表沉降曲线与计算的沉降曲线比较可看出，抛物线法的计算地表沉降数值及分布形态与现场实测情况比较接近，且二者峰值距离基坑边的水平距离分别为7 m，6.8 m。

3原因分析

基坑开挖后周边土体出现临空状态，支护桩在侧向土压力作用下产生变形，进而引起基坑外地层损失。此时，紧靠基坑外侧土体将向桩身变形处缓慢滑移，直接引起土体发生剪切破坏，土体变得松软压缩性增大，地表在原有荷载下产生新的沉降。由于支护桩的变形是由于基坑外的土体及附加荷载所引起，土层压力及附加荷载是沿着一定的扩散角向下传递，因此支护桩某段范围内的变形必定引起一定区域内基坑外土体的滑移，进而造成相应的地面沉降。所以，基坑的地表沉降形态分布应与支护结构的变形是相关联的。在夹套河项目的基坑支护中，支护桩的顶部及基坑底部均有支撑，支护桩的变形呈中间大、两端小状，因此相对应的基坑地表沉降分布应与抛物线法相接近。且基坑地表沉降最大处距离基坑边距离与支护桩变形最大处深度大致相同。距离基坑一定范围以外的土体受扰动程度减轻，土体保持相对较好的整体稳定性。由图4可知，基坑开挖影响地表的沉降范围约为2倍基坑深度。在基坑附近处的现场实测沉降值稍大于计算值，是由于计算中没有考虑基坑外降水引起的地表的沉降(要求水位在地面以下2.0 m)。

4结语

通过对武汉市夹套河项目的基坑支护工程计算结果及现场实测数据分析可知：地表沉降和支护结构的变形情况相关联。在夹套河项目中，由于支护桩顶部及基坑底部均有支撑，所以应选用抛物线法来计算地表沉降比较合理。

[1]JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程.

[2]JGJ/T 199—2010，型钢水泥土搅拌墙技术规程.

[3]朱瑞均，高谦，齐干.深基坑支护桩周边建筑沉降分析.重庆建筑大学学报，2006(2):52-53.

[4]陆培毅，顾晓鲁，钱征.天津港务局综合业务楼深基坑支护与检测.岩土工程学报，1999,21(3):323-327.

The surface subsidence analysis in SMW method foundation pit support

Ye Jingliang1Liu Yuanyuan2Wang Hui3

(1.ChinaMunicipalEngineeringCentralSouthDesign&ResearchInstituteLimitedCompany,Wuhan430010,China;2.HubeiQualityTechnologySupervisionBureau,Wuhan430071,China;3.ConstructionEngineeringCollege,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)

Abstract: Through the analysis on foundation pit engineering example of Wuhan Jiatao river project, this paper calculated the surface subsidence caused by support structure deformation, and compared with the measured settlement, determined the reasonable settlement calculation method, had certain reference significance for subsequent similar engineering.

Key words: foundation pit support, surface subsidence, SMW method, support pile

On foundation pit support technique at G&H Area of Taida Square

Pang Jiandong1Zhang Chunxiao2

(1.TaiyuanNo.1ArchitecturalEngineeringGroupCo.,Ltd,Taiyuan030001,China;2.TianjinSurveyInstitute,Tianjin300191,China)

Key words:foundation pit support, waterproof curtain, dewatering design, inspection

Abstract:Combining with the geological conditions of the projects at the G&H Area of Taida Square, the paper illustrates the foundation pit support scheme of the project from the foundation pit support, waterproof curtain design, dewatering foundation pit, and construction program, inspects the scheme, and proves by the result the foundation pit support technique achieves the expected construction effect.

文章编号：1009-6825(2016)14-0079-02

收稿日期：2016-03-02

作者简介：叶井亮(1985- )，男，工程师；刘媛媛(1988- )，女，助理工程师；王晖(1968- )，女，教授

中图分类号：TU463

文献标识码：A