1浙江华展工程研究设计院有限公司 浙江宁波 315012
摘要：收集了宁波软土地区30个典型深基坑工程的基本信息和监测数据，整理形成宁波软土地区深基坑工程数据库。通过对实测数据进行概率统计和拟合分析，得到围护墙最大侧移与基坑开挖深度和墙底以上软土厚度的关系，获得预估基坑支护结构变形的相关比例参数，并提出宁波软土地区一般深基坑的最大侧移控制范围。
关键词：数据统计；深基坑；围护墙变形；地表沉降；软土地区
0 引 言
由于深基坑变形规律具有明显的区域性特点且影响深基坑变形的因素较多，经典理论难以精确计算。基于现场实测变形数据，挖掘隐藏于大量数据中的一般规律是当前研究深基坑变形规律的最直接的方法。目前，上海、杭州地区[1~3]都已开展了针对区域性基坑工程变形实测数据的统计工作，并通过数据分析探讨了围护结构的变形性状。宁波地处东海之滨，杭州湾南岸，甬江、姚江和奉化江三江交汇口，属典型的软土地区。宁波软土的复杂性和特殊性[4]给宁波地区的工程建设带了许多困难。目前，宁波地区已有轨道交通1号线车站基坑的实测数据，及基于此的轨道交通深基坑地下连续墙的变形性状统计分析[5，6]，但仍缺乏民建项目基坑工程的数据收集与整理。
为深入认识宁波软土地区基坑支护结构的变形规律，本文对大量民建项目基坑工程进行统计分析，得出基坑深度、软土层相对厚度、土层特性等与基坑围护墙水平侧移的关系。研究成果对于进一步认识宁波软土特性，优化深基坑的设计、施工及监测，都具有重要的参考意义。
1 基坑工程数据库
伴随宁波城市建设的发展，城市地下空间的开发力度不断加大，为地下结构提供施工空间的基坑工程的数量也迅猛增长。近年来，宁波市每年完成的大、小规模基坑工程达数百个，但与如此庞大的工程数量形成鲜明对比的是，相应工程的信息汇总与经验总结却很少。面对宁波软土的特殊性，整理典型基坑工程的关键信息，建立完善的数据库，对于今后宁波乃至全国软土地区基坑工程的研究发展都具有重要意义。
本文以2009至2012年间宁波地区的百余基坑工程为基础，经过筛选，选取其中信息完整性好、具有代表性的30个基坑工程。统计内容包括工程名称、工程地点、开挖深度、开挖面积、延长米、软土层厚度、围护桩（墙）长、围护形式、支撑道数、地下室层数以及监测时间和各基坑变形信息。所统计的工程覆盖宁波市海曙、江北、鄞州及高新区，包括一至三层地下室情况和宁波地基常用的排桩加支撑与地连墙加支撑的支护形式，具有典型性和代表性。数据库的建立可为基坑变形规律的研究奠定基础。
在本文所收集的30个基坑工程案例中，开挖面积大于10000m2的大基坑有16个，占总数的53%。结合基坑深度等相关信息不难看出宁波软土地区基坑“大、深、紧”的特点。
围护墙形式采用沉管灌注桩的有3个，沉管灌注桩与钻孔灌注桩结合的有6个，钻孔灌注桩的有16个，SMW工法桩的有1个，钻孔灌注桩与地下连续墙结合的有1个，地下连续墙的有3个。基坑围护采用沉管灌注桩、钻孔灌注桩、地下连续墙时所对应的开挖深度基本呈现递增的趋势，沉管灌注桩主要在开挖深度小于8m的基坑中使用；钻孔灌注桩在宁波地区的使用最为广泛，而其对应的基坑开挖深度的跨度也较大，约在4~14m的范围；地下连续墙主要在基坑开挖深度大于10m的情况下才会采用；另外，SMW工法桩案例只有一个，对应的基坑开挖深度约在7m。
所有工程均采用了钢筋混凝土支撑，各基坑支撑道数与开挖深度的关系显示，采用一道支撑的基坑的开挖深度约在4~10m；采用二道撑的基坑的开挖深度约在10~12m；对于更深的基坑，则一般需要采用三道及以上的支撑。
2围护墙变形性状分析
围护墙水平位移直接反映了基坑的变形情况，而其中围护墙最大水平侧移更是衡量基坑变形程度的主要变量，常被作为基坑变形控制指标。围护墙水平位移一直都是基坑工程监测的重点，也是不同地区统计基坑变形规律时的主要依据[7，8]。
统计各基坑的围护墙结构侧移 
与开挖深度 
的关系，见图1。由图1可知，开挖深度相同的情况下，围护结构最大侧移的变化范围较大，
的比值在0.31%~1.04%之间，平均值为0.50%。在图1基础上，以 
为横坐标，概率为纵坐标，绘制概率直方图见图2。由图2可知， 
主要集中于0.4%~0.8%之间，
的概率约在93%，所以可将
作为宁波软土区一般深基坑的最大侧移控制范围。
图2 围护墙最大侧移与开挖深度的概率直方图
表1 软土地区基坑开挖深度和墙体最大侧移的关系
表1为不同软土地区墙体最大侧移和基坑开挖深度的变化范围。从表中可以看出，本文得到的宁波软土地区基坑的变化范围与其他文献的统计结果较为接近，不过相比于上海地区的统计结果，宁波地区的值要更大，这也间接反映出宁波软土性质要劣于上海软土。
宁波地区软土厚度普遍大于25m，颜色为灰色或深灰色，软塑~流塑状态，其天然含水量高（34%~58%），土体几乎完全饱和（饱和度均大于94%）。宁波地区的基坑工程，其围护墙对应的深度范围内一般都分布着数层软弱土层，包括泥炭层、淤泥层、淤泥质粘土层和淤泥质粉质粘土层。它们具有强度低、变形大、灵敏度高及显著的流变特性，无疑是影响基坑变形的重要因素。
图3 围护墙最大侧移与软土层厚度关系图
为分析软土厚度对围护结构最大侧移的影响，将软土厚度与支护结构长度做无量纲处理，以墙底以上软土厚度与墙身长度的比值 
为横坐标，围护墙最大侧移与基坑开挖深度的比值
为纵坐标，作图3。从图3可见，围护墙最大侧移与软土层厚度关系的数据点较为离散，并未呈现出明显的线性关系。宁波软土层分布各区域具有一定差异性，物理力学性质也有所不同，是造成数据较为离散的主要原因。
3 结 语
本章结合宁波软土地区30个典型深基坑工程的监测数据，构建基坑工程数据库，对宁波软土地区深基坑工程变形规律进行了研究。基于概率统计、数据拟合等方法，分析了围护墙水平位移与基坑开挖深度、墙底以上软土层厚度的关系，获得了预估基坑支护结构变形的相关比例参数，可为今后宁波软土地区深基坑工程的设计、施工及监测提供参考。主要结论如下：
（1）开挖深度相同的情况下，围护结构最大侧移的变化范围较大，
比值在0.31%~1.04%之间，平均值为0.50%。
（2）
主要集中于0.4%~0.8%之间，
的概率约在93%，可将
作为宁波软土地区一般深基坑的最大侧移控制范围。
（3）宁波软土层分布各区域具有一定差异性，物理力学性质也有所不同，统计数据中关于围护墙最大侧移与软土厚度关系的数据点较为离散，并未呈现出一定的线性关系。
参考文献：
[1]徐中华，王建华，王卫东.软土地区采用灌注桩围护的深基坑变形性状研究[J].岩土力学，2009，30（5）：1362-1366.
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[8]候学渊，陈永福.深基坑开挖引起周围地基土沉陷的计算[J].岩土工程师，1989.1.
论文作者:龚迪快,赵豫鄂
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/5
标签：基坑论文; 宁波论文; 工程论文; 深度论文; 深基坑论文; 土层论文; 土地论文; 《基层建设》2019年第11期论文;