緊鄰地鐵車站超高層建筑基坑逆作法對地下結(jié)構(gòu)變形影響的研究_謝貽軍——2014年

?

1)????? 逆作法作為一種新型的施工方法應運而生，其將主體結(jié)構(gòu)的樓板、梁和柱作為基坑開挖時的支護體系，有利于節(jié)省開支，逐漸被廣泛應用于深基坑工程中。在基坑支護結(jié)構(gòu)施工完畢后頂層梁板達到一定強度后，便可進行上部結(jié)構(gòu)的施工和地下工程的施工，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)可以平行搭接同步進行

2)????? 研究基坑逆作法施工對地表沉降、支護結(jié)構(gòu)的變形和受力影響。

3)????? 研究水泥攪拌樁的強度對地下連續(xù)墻變形的影響。

4)????? 研究基坑逆作法開挖對臨近地鐵站變形和受力的影響。

5)????? 傳統(tǒng)的基坑工程施工多采用順作法施工，即放坡敞口開挖或者在澆筑支護結(jié)構(gòu)后向下垂直開挖，待開挖至設(shè)計標高后澆筑底板，再由下向上逐層施工各層地下結(jié)構(gòu)，在地下結(jié)構(gòu)完成后再進行地上結(jié)構(gòu)施工[

6)????? 在基坑施工中涉及到很多復雜的問題，例如地表沉降、支擋結(jié)構(gòu)變形、基坑隆起變形、流砂以及滲水等問題

7)????? 逆作法施工中核心技術(shù)：支撐立柱的垂直度調(diào)整技術(shù)(逆作法施工中支撐立柱的垂直度限制在? 1/300? 以內(nèi)，甚至有的施工要求垂直度限制在 1/500以內(nèi))、鋼管混凝土柱和柱下樁的混凝土澆搗技術(shù)、逆作法施工節(jié)點處理技術(shù)、豎向結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎和混凝土逆作澆搗技術(shù)、逆作法時空效應挖土技術(shù)、逆作法不均勻沉降控制技術(shù)等

8)????? 逆作法的分類：

全逆作法：全逆作法是在基坑開挖前施工圍護結(jié)構(gòu)，并施工地下結(jié)構(gòu)頂板作為水平支撐，同時在樓板處預留孔洞運送出土和建材。開挖完畢后再次澆筑下一道水平支撐（梁板），直至整個基坑工程施工完畢。全逆作法可根據(jù)是否同時施工地下和地上結(jié)構(gòu)分為兩類，即第一類上部主體結(jié)構(gòu)和下部地下室結(jié)構(gòu)同時施工，第二類是在下部結(jié)構(gòu)施工完畢后再施工上部結(jié)構(gòu)（對于地下車站之類的純地下結(jié)構(gòu)，則無上部結(jié)構(gòu)，屬于第二類全逆作法）。全逆作法是應用于高層建筑中最普遍最廣泛的施工方法之一，也是逆作法最直接的體現(xiàn)。

半逆作法：半逆作法的施工工藝基本上和全逆作法的施工工藝相同，它主要是圍護結(jié)構(gòu)施工完畢后，再施工地下結(jié)構(gòu)的各層梁作為水平支撐，并利用梁間洞口取土和運送建材，待整個基坑開挖完畢后，再二次澆注各層未澆筑的樓板。

分層逆作法：分層逆作法主要應用于地質(zhì)條件較好的場地，其圍護結(jié)構(gòu)使用土釘墻體系，在采用分層逆作法時，根據(jù)開挖深度分層施工圍護結(jié)構(gòu)，直至基坑開挖完畢。采用此種施工方法造價較低，施工周期較短。

部分逆作法: ?部分逆作法在基坑開挖時，在基坑邊預留適當?shù)耐馏w，可以作為水平抵擋減小圍護結(jié)構(gòu)另一側(cè)土壓力對圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的部分影響。此種方法坑中部順作，坑邊逆作。

1)????? 在 20? 世紀? 50 年代，工程技術(shù)人員研究開發(fā)了新的圍護結(jié)構(gòu)—地下連續(xù)墻，這種新的施工工藝不僅具有支護功能，同時還具有良好的止水功能，使得逆作法的得到了前所未有的發(fā)展。

2)????? 1993 年，Masuda 對日本 52 個采用逆作法施工的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，認為采用逆作法施工并對坑底進行加固能夠有效減小圍護結(jié)構(gòu)位移，并總結(jié)了圍護結(jié)構(gòu)的最大水平位移為（0.05～0.5）％H（H 為開挖深度）

3)????? 1998 年，Hsieh針對不同支護條件的九個支護結(jié)構(gòu)工程進行分析研究，認為基坑的采用順作法和逆作法施工的基坑周邊變形規(guī)律基本相同。（可以猜測基坑變形的主要原因是土質(zhì)？）

4)????? 2009 年，賈堅等綜合運用試驗方法、有限元法以及現(xiàn)場監(jiān)測三種方法，對逆基坑的地表沉降機理進行了分析和研究，并對基坑開挖卸載變形的規(guī)律進行了歸納總結(jié)。丁勇春等[利用 FLCA3D 軟件建立三維有限元模型，對坑內(nèi)隆起、地表沉降、支護結(jié)構(gòu)變形進行分析，認為三者具有內(nèi)在聯(lián)系并將沉降變形曲線與前人總結(jié)的沉降曲線（另一篇文章記錄了）進行比較，認為模型合理。

5)????? 2009 年，王中華等對逆作法施工的基坑周圍的三棟建筑物進行分析，結(jié)果表明建筑物的沉降并不均勻，且建筑物有凹陷和上拱兩種變形形態(tài)，這種形態(tài)與建筑的位置與基坑開挖的距離有關(guān)；基坑開挖前的降水、地連墻的施工等因素對地表沉降的影響不可忽略；采用逆作法施工能夠有效保護建筑物。

6)????? 2012 年，李鏡培等基于實測資料對采用框架逆作基坑開挖的基坑進行研究，從基坑周圍地表沉降、地下管線沉降、建筑物沉降和圍護結(jié)構(gòu)變形四方面概況了各自變形規(guī)律，認為圍護結(jié)構(gòu)和樁基施工對周圍建筑物和地下管線沉降有一定影響，但土體加固對沉降影響不大，沉降隨開挖深度增大而迅速增大，且管線沉降受角部效應影響。

7)????? 差異沉降通常指立柱與立柱之間，立柱與地下連續(xù)墻之間的差異沉降

8)????? 2005 年，吳健對逆作法施工的結(jié)構(gòu)差異沉降進行研究，主要分析了上部荷載變化、基坑底土體加固、地下連續(xù)墻及支撐柱(樁)設(shè)計參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)沉降差異的影響；此外應用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) BP 模型對結(jié)構(gòu)的沉降進行預估。結(jié)果表明，通過對地基加固、增大樓板剛度能夠減少不均勻沉降，BP 模型參數(shù)設(shè)置合理的情況下，能夠有效對結(jié)構(gòu)沉降進行預測。

9)????? 2010 年，蘇結(jié)等對蓋挖逆作車站的變形規(guī)律進行研究并提出控制措施：在施工前利用數(shù)值計算方法確定各個工況情況下的差異沉降標準，并通過中樁靜載及內(nèi)力試驗,? 保證結(jié)構(gòu)自身具備足夠的承載能力和抗變形能力；在施工過程中，合理優(yōu)化施工工序照地層協(xié)調(diào)開挖、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)施作來優(yōu)化施工工序,? 綜合應用沉樁工藝控制與注漿加固等技術(shù)措施,利用信息化監(jiān)測及反饋技術(shù)進行階段性動態(tài)監(jiān)控，最終通過監(jiān)測表明差異沉降均在控制范圍之內(nèi)，驗證了此法的可行性

10)?? 復雜環(huán)境下逆作法基坑工程施工對相鄰的地鐵車站的影響，并對地鐵車站的變形和受力規(guī)律進行研究分析，包括車站墻體、樓板、柱子三部分的變形和受力研究分析，并對關(guān)鍵部位和危險區(qū)域進行預測，加強施工過程中的防范意識。

合肥市新交通大廈的地質(zhì)勘察資料中的一個代表性的勘測孔位

1)????? 時空效應：基坑開挖后，上部土方被挖掉，打破了原有的荷載平衡，使基底土方產(chǎn)生應力釋放，導致地基土方變形隆起。此即時空效應。

2)????? 地表沉降的作圖可以采用橫坐標為靠近地連墻的距離與基坑開挖深度的比值、縱坐標為每個位置的沉降位移與某一個位置最大沉降位移的比值，如下表示：

3)????? 逆作法的圍護結(jié)構(gòu)在施工完畢后作為地下室結(jié)構(gòu)，如果在施工階段立柱的隆起以及差異沉降過大將會造成樓板、梁等結(jié)構(gòu)的開裂，從而影響主體結(jié)構(gòu)的使用，甚至影響主體結(jié)構(gòu)的安全；坑底的回彈又是導致立柱沉降的直接原因。

4)????? 蓋挖逆作法對梁、立柱等支撐結(jié)構(gòu)的強度要求都很高，這一點需要注意。

5)????? 采用直徑 0.8m 旋噴樁對先后施工的地墻與攪拌樁或攪拌樁之間的接縫進行防滲處理。采用 2 種方案進行比較：1、加固區(qū)土體無側(cè)限抗壓強度 qu≥1.4Mpa；2、加固區(qū)土體無側(cè)限抗壓強度 qu≥2.8Mpa。由于加固區(qū)離周邊建筑物較近最近 4m 左右，以及加固深度達到強分化巖，所以未考慮加固深度和寬度對新建地連墻和共用地連墻的影響。（還是不太明白是怎么加固的）

6)????? 影響其逆作基坑變形的因素有很多，例如場地環(huán)境、地質(zhì)條件、開挖方式等等，而變形控制又是如今巖土工程中的熱點問題。對于傳統(tǒng)基坑工程往往采用強度控制，僅能保證基坑自身的強度和穩(wěn)定性要求，而無法保證接基坑附近的建（構(gòu)）筑物、地下管線的安全。加固土體、合理控制樓板荷載以及防止地面超載、合理確定施工工序、注重施工監(jiān)測。

7)????? 三軸水泥攪拌樁法：https://mp.weixin.qq.com/s/bcraWh-eTbnE28Ip3W0wmQ 似乎明白了如何加固的。。。

8)????? 考慮緊鄰建筑物的影響，地鐵站需要考慮換乘站的樓板、墻體、支撐柱位移，支撐柱受力等，這個等，包括水位滲流

?

總結(jié)：合理選擇開挖步以及工序銜接、三軸水泥攪拌樁加固能夠有效抑制新地連墻的

變形但是加固后共用墻的變形卻有一定的增加、水土滲流耦合和反演需要了解

?

不理解的地方：

45頁：

整篇文章：（放大這么大，勉強看清）

52頁：