软弱下卧层深基坑坑底隆起及稳定性浅析

软弱下卧层深基坑坑底隆起及稳定性浅析

彭剑锋李刚

中国中材国际工程股份有限公司江苏南京211100

摘要：根据地质特点进行分析可以发现，我国的长江流域以及沿海的很多地区都是软土平原地区。这些地区地基土主要具备的特点就是承载力较低，地下水位较高，在施工的过程容易出现基坑失稳的事故；另外软弱下卧层深基坑坑底隆起失稳的问题也是比较常见的，如何做好这种软弱下卧层深基坑的坑底隆起预防以及稳定性的问题就显得至关重要。本文主要在对下卧层基坑坑底隆起的破坏进行分析的基础上，总结了基坑坑底抗隆起稳定性影响因素，最后分析了这些因素对稳定性的影响。

关键词：深基坑；软弱下卧层；抗隆起稳定性

引言

从实际工程的角度来说，影响到软土地区的含有软弱下卧层深基坑坑底隆起稳定性的因素有很多，在进行深基坑设计的时候应该对各种不同的影响因素确定对应的主要因素和次要因素，结合深基坑所处的实际工程环境，综合考虑各种其他的影响，确定最为合理的设计。

1软弱下卧层基坑坑底隆起的破坏

在对软土地区含有软弱下卧层的深基坑坑底隆起进行分析的时候，首先就应该对隆起的原因以及破坏的机理进行阐述和研究，在此基础上之上结合实际的工程确定各种各种不同的影响因素，通过对相关工程实际案例的分析和总结，分析得出当前影响软土地区含有软弱下卧层深基坑坑底隆起的主要原因包括：

在深基坑开挖之后，由于基坑底部的荷载被卸去，导致基坑底部土体出现了回弹变形。同时由于基坑的开挖，受到基坑侧面地面超载、土压力等因素的影响，在基坑的内外形成了土体压力差，使得坑底范围的应力场发生了变化，在塑性变形的影响之下，导致了坑底的中间部位容易出现隆起变形，出现失稳隆起的现象。

2软弱下卧层深基坑坑底抗隆起稳定性的影响因素

2.1地面荷载

在坑底隆起失稳的事故中，有很多都是因为周边地面的施工堆积荷载超载造成的；随着地面超载的增大，均质土圆弧滑动法公式与推导公式所得安全系数增长变化率相同，均大于极限承载力模式所得安全系数值变化率。周边地面的荷载会导致周边土体实际重度的加大，对于下部的土体会产生较大的挤压，使得下部土体对基坑支护结构的侧压力增大，使得坑底的土压力上升，最终导致坑底隆起失稳。基坑周边的地面荷载越大，对应的坑底隆起的可能性就会更高，安全系数也就会降低。

2.2土体内聚力

当土体内聚力变化时，深基坑坑底抗隆起稳定安全系数相应变化。随着土体内聚力的增大，安全系数增大；反之，安全系数减小。

2.3土体重度

土体重度对深基坑坑底抗隆起稳定性影响较大。随着土体重度的增大，安全系数减小；反之，安全系数增大；安全系数相对土体重度的变化更灵敏。当土体重度较小时，极限承载力模式所得安全系数相对较小，当土体重度增大时，极限承载力所得安全系数逐渐超过圆弧滑动模式所得结果。这是由于在深基坑抗隆起稳定性影响因素讨论过程中，基坑开挖深度较大，圆弧滑动模式所取土体为挡墙底部以上土体，计算高度大，土质较差时，计算结果偏大；但是，当土体重度变大，滑动力矩逐渐变大而抗滑力矩变化很小，安全系数逐渐变小。

3提高软弱下卧层基坑坑底抗隆起稳定性的措施

根据上面分析的软土地区的深基坑坑底隆起破坏的原因以及影响因素的分析可以发现和总结出在实际深基坑工程当中，采取对应的措施可以有效的提升软弱下卧层基坑坑底抗隆起稳定性。

3.1制定合理的深基坑开挖方案

为了防止出现坑底隆起破坏的问题，在对软弱下卧层的土体结构以及特性充分掌握的基础上，制定合理的深基坑开挖方案，并且和深基坑支护进行充分有效的协调和配合。首先应该根据软土地基的特点以及施工现场的实际情况，选择开挖的方案：是采用一般的分层开挖还是岛式开挖方式；然后根据设计要求以及工期要求，选择放坡的方案，并且对坑底土体的稳定性进行验算，确定最为合适的开挖方案。

3.2做好支护结构验算

在深基坑工程当中，基坑支护是非常重要的，一般来说常见的深基坑支护方法包括排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂；地下连续墙支护，地下连续墙+支撑；水泥挡土墙、墙加支撑系统，或者是简单水平支撑。目前来说，在软土地区当中的深基坑工程，多数都是采用的地下连续墙作为支护方式，这个时候基坑隆起的计算就非常重要，需要对挡墙嵌固的插入比，支撑位置以及挡墙提供弯矩值三个重要的参数进行验算，确保基坑的稳定性满足要求。

3.3填充坑底加固土

在软土地区进行深基坑开挖时，当基坑周边环境比较复杂时，为了保证基坑及周边建筑物的稳定，时常采用对基坑底部土体进行加固的方法。在填充坑底加固土的时候需要结合坑底土体的实际特性确定填充加固土的要求，包括土质以及相关性能参数的要求。

结束语

综上所述，本文主要从工程实际的角度，对软土地区的含有软弱下卧层深基坑工程中出现的坑底隆起破坏问题进行分析和研究。通过研究发现，影响软土地区深基坑坑底隆起的主要因素除了土体自身的特性之外，还包括了工程当中的深基坑支护结构以及坑底加固土的影响，通过分析和研究土体重度、外部荷载以及土体内力对基坑隆起的影响，提出了对应的提高深基坑坑底隆起稳定性的措施，相关的方法值得其他类似的工程参考和借鉴。

参考文献

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