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摘要：对于复杂的环境而言，基坑工程的变形通常会带来一系列的不利影响，一方面，周边土体容易产生耦合从而出现叠加效应，造成周边土体产生危害的形成。由于基坑周边环境复杂而敏感，因此，很容易在开挖的过程中发生坍塌事故。同时，基坑开挖时周围的建筑物墙体会受到外力作用，土体和围护之间的牢固程度会受到影响，极易产生裂缝。另一方面，基坑工程施工容易引起地表下沉，只有基坑施工合理才有助于降低下沉量。所以，对于基坑工程的变形控制进行研究是保证基坑质量，避免安全事故的重要手段。
关键词：复杂环境；基坑工程；变形控制
1基坑的受力状态
一般情形下，开挖深基坑都会很难避免干扰到附近地层，从而产生突显的地层波动状态。在开挖面的附近，基坑地层表现为相对显著的变形趋向。具体而言，深基坑受力主要可以分成如下的受力状态：
第一类为最小的基坑主应力。基坑主应力一般来讲集中于桩基底部的位置，并且呈现快速变化的特征。在某些情形下，深基坑如果已经达到了80kPa的最小主应力，那么与之相应的桩脚范围也将会延伸至2米左右。由此可见，最小主应力很可能呈现集中的趋势，然后逐渐降低。
第二类为最大的基坑主应力。最大主应力整体上呈现水平性的分布状态，其主要分布于桩脚以及围护的某些特殊部位上。对于下侧的基坑开挖面而言，关键在于防控竖向的基坑应力偏转，以便于妥善控制最大限度的基坑主应力。
第三类为最大的基坑剪力。基坑剪力在较多情形下都会集中于粗砂层或者淤泥层的范围内，此种剪应力占据较小的比例，而与之相应的数值也不会超出50kPa。在局部分布的塑性区中，基坑支护还可能呈现流动失稳的状态。由此可见，对于防控潜在性的基坑变形通常都要关注于竖向的地层变形，与此同时还需关注附加性的基坑地面沉降。
2基坑变形概述
在基坑施工开挖过程中，随着基坑内部土体不断的被挖掉，基坑原有的应力状态被改变，侧面土体向坑内产生一定压力，导致侧面土体具有了向坑内移动的趋势；因为基坑侧面土体向坑内移动引发基坑周围土体也向基坑方向移动,最终导致地表产生了沉降变形；基坑内部土体被挖掉使得被挖掉的这部分土体的应力消失,基坑周围土体对基坑产生挤压使得基坑底部土体产生向上隆起变形。基坑在开挖施工过程中主要的变形有基坑支护结构变形和基坑底部的隆起变形以及基坑周围地表的沉降变形。
2.1围护结构变形
在基坑开挖施工过程中，由于基坑的内部土体被不断的挖掉，使得围护结构出现了一侧有土一侧真空的情况，形成围护结构只有一侧受到土压力的状况，这样的不平衡受力使得围护结构发生了变形和位移。基坑围护结构产生的变形会使得基坑侧面的土体也产生变形。围护结构的变形位移情况比较复杂，这与围护结构的材料性质，支护方式等密切相关，围护结构变形分析应结合工程实际条件进行。
2.2基坑底部隆起变形
基坑底部土体隆起变形是指基坑底部土体在垂直方向上的变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其最直接原因是土体的原有应力状态被破坏，使得基坑底部土体向上发生变形。基坑底部产生的隆起变形主要分为弹性基坑底部隆起变形和塑性基坑底部隆起变形。当基坑开挖深度比较浅时，因为基坑内部土体被挖掉失去卸荷而引起的基坑底部隆起变形称为弹性隆起。然而由于基坑持续不断的施工开挖，基坑越来越深导致基坑内部和外部土体的压力之差变的越来越大，当基坑内部和外部土压力之差达到一定程度后所引起的基坑底部土体向上产生隆起变形称为塑性隆起变形。在基坑开挖施工过程中能够引起基坑下部土层产生向上的隆起变形的因素有很多：一、在基坑开挖施工过程中基坑内部的土体不断地被挖掉使得基坑内部失去了这部分土体原来的土压力，基坑周围的土体在自身的重力作用下向基坑内部方向挤压基坑使得基坑底部的土体产生向上的变形。二、基坑在开挖施工过程中因为各种各样的原因可能使得基坑底部土体因吸收大量水而使土体的体积膨胀产生变形。三、基坑在开挖施工过程中因为基坑内部土体不断被挖掉而使得支护结构遭遇基坑外部土体的挤压向基坑内部移动,使得支护结构挤压基坑底部的土体使其产生向上的变形。四、地层中因卸载土体而失去土体荷载约束的水压力作用于基坑底部土体而使得基坑底部产生向上隆起。当基坑发生底部隆起变形后，应结合工程的实际情况分析隆起变形的原因,针对不同的变形原因采取不同的应对措施，保护基坑的稳定性。基坑外部土体变形一般表现为土体的沉降，其发生的原因是基坑内部土体被挖掉，基坑支护结构两侧土压力不相等，外侧土体压迫支护墙体向坑内方向移动,造成坑外土体变形。周围土体在自身重力的影响下，挤压基坑底部土体，使其向上隆起，引起周围深层土体向坑内移动，产生变形。基坑外部土体沉降一般来说可以分为“三角型”地表沉降和“凹槽型”地表沉降这两种表现形式。当基坑的支护墙体向坑内方向发生位移，且墙体的最大变形处发生在墙的顶部时，支护墙体后面的土体沉降一般表现为“三角型”沉降。当基坑的支护墙体顶部设置了支撑，使得基坑支护墙的最大变形处从墙顶向下移到中部，这种情况下支护墙外土体沉降就表现为“凹槽型”沉降。影响基坑周围地表发生沉降变形范围的因素有很多，比如工程地质条件，基坑开挖的深度，基坑支护结构埋入地下的深度，基坑开挖时支撑的方法等。
3复杂周边环境基坑工程变形控制的有效措施
一些基坑工程其周边全是敏感建(构)筑物，深基坑周边地下不同时期、给排水、通讯、燃气、电力等新旧管线密布，且施工场地十分狭小。
3.1变形控制设计措施
支护结构的设计应当有效结合施工地点周边环境的实际情况来考虑。对于某些周边存在敏感的主干道、地下管线、大厦以及居民楼等位置，或者遇到深基坑需要穿过软土层、或者位于浅地下水位等不良环境中时，支护结构不但要保证其自身和深基坑的安全稳定，还要严格把控复杂环境下基坑开挖可能造成的周边土体变形。为了满足敏感建(构)筑物正常使用的要求，基坑设计原则必须由传统的稳定控制设计转变为变形控制设计。
3.2变形控制施工措施
基坑工程的支护结构施工环节对于基坑工程变形控制尤为重要。如果采用钻孔灌注桩施工，则必须严格遵守相关设计规范和行业要求进行施工。在施工的过程中必须充分保证成孔、成桩以及钢筋笼的质量。特别要注意的是桩径、桩长以及垂直度必须符合有关规定。一般情况下，在地下8m以上通常会有杂填土、淤泥质粉质黏土以及粉土粉砂等不良土体存在。想要有效控制基坑形变，必须严格把控成孔质量。与此同时，还应当确保混凝土的灌注高度高于桩顶设计标高。如果需要进行树根桩、压密注浆施工，则应当选择优质泥浆施工钻进。成孔之后，还应当对清孔质量进行严格把控。注浆管应当和钢筋笼一同绑扎下放，在注浆管的底部还要利用橡胶带进行包装密封。当碎石子投掷到设计标高位置之后再进行压浆，并且需要分层多次压浆和补浆.
地下连续墙施工时，需要注意在成槽以前合理砌筑导墙，并有效保证导墙质量，从而为地下连续墙的边线和标高以及成槽设备的使用进行正确导向。采用这种方法不仅有利于存储泥浆和稳定液位，同时，其对于维护上部土体稳定，减少土体坍落危害也有积极作用。
4结语
基坑由于受到多种多样要素给其带来的影响，通常来讲都会表现为基坑沉降或者基坑变形等不良现象。在此前提下，施工人员在基坑施工的整个过程中都要着眼于监控基坑变形，因地制宜运用相应的举措来控制基坑变形。
参考文献：
[1]张瑞先.复杂周边环境基坑工程变形控制技术[J].门窗,2016(07):133.
[2]周艳.复杂环境下深基坑的变形控制[J].城市道桥与防洪,2016(04):98-
论文作者:王玲娟1,, 陈建永2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：基坑论文; 应力论文; 结构论文; 过程中论文; 工程论文; 地表论文; 墙体论文; 《防护工程》2018年第36期论文;