南京长江漫滩富水地层中深基坑开挖现场监控分析与数值模拟文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

随着城市地下空间的开发，基坑工程呈现密集化，且开挖面积及深度均不断增大，有学者指出中国基坑工程的设计与施工已经迎来了变形控制的重要阶段。基坑的受力变形是综合作用的结果，现有理论难以系统地考虑支护形式、支护结构刚度、复杂周边环境等因素，而有限元方法尽管可以考虑复杂的边界条件，但因参数难以选取等问题存在很大局限性。现场监测数据是基坑实际变形情况的真实反映，通过系统地分析某一地区的基坑实测数据，进行统计归纳，得出地区性、经验性的结论，是一种非常有效的研究途径，可以为后续该地区基坑的设计施工提供指导。南京地区近年来在建大量地铁公路隧道，该地区广泛分布的漫滩相软土使得基坑开挖的难度及风险较大，因此对基坑的变形控制尤其是基坑侧移的控制尤为重要。

张陈蓉等^[1]对基坑开挖对周围管线的影响进行研究，提出基坑开挖会引起邻近区域地埋管线的附加受力和变形，甚至会引起管线的开裂破坏，基坑开挖对邻近管线的影响分析是一个涉及基坑、土体、管线相互作用的整体三维问题，现有的研究方法一般分为两类，一类是采用有限元数值分析方法进行整体建模以实现基坑的实际开挖施工过程，此类基于受力控制的整体有限元分析方法（FCFEM）可以模拟整个施工工况，但对有限元建模要求高、工作量大、且针对性过强，很难在初期给予设计人员迅速有效地建议；另一类是位移控制分析方法，此类方法不关注细节的基坑开挖施工过程，直接将基坑开挖引起的自由土体位移场作为外界控制条件，用以分析管线的受力和变形，规避了基坑的实际开挖过程模拟这一繁琐且针对性过强的因素，位移控制分析方法过程简单、物理意义明确，与基坑环境影响的变形控制标准理念一致，更适应工程界的需求。

徐中华等^[3]结合软土地区80个钻孔灌注桩围护的深基坑工程案例，分析基坑开挖引起的灌注桩变形性状。灌注桩的最大侧向位移随着开挖深度的增加而增大，灌注桩的最大侧向位移随着墙底以上软土厚度的增加而增大，钢筋混凝土支撑和钢支撑在控制墙体变形上没有明显差别。

以苏州广播电视总台现代传媒广场大尺度深基坑为工程背景，廖少明等^[4]收集了该地区11个采用钻孔灌注桩围护、顺作法施工的方形基坑及至少23个采用地下连续墙围护的长条形地铁车站基坑的实测数据，全面地对比分析了苏州地区采用不同挡土结构、不同形状的大尺度深基坑的变形性状，得出以下实验结论：设置中隔墙及分区挖土等措施能有效控制大尺度基坑的变形；此工程采用的“地下连续墙/钻孔灌注桩 混凝土支撑”支护方式，以及分区开挖方法有效地控制了基坑自身的变形及开挖对周边环境的影响。苏州地区基坑墙后地表沉降主要发生在Peck划分的Ⅰ区（砂土、硬黏土和软黏土）内。地铁车站基坑墙后地表沉降影响范围约为4.5He，大于方形基坑墙后地表沉降的影响范围。采用“地下连续墙围护”“钻孔灌注桩 地下连续墙”围护以及单独采用钻孔灌注桩围护的基坑立柱隆沉值（delta;cu）无显著区别,立柱隆沉大小与基坑形状、挡土结构形式关系不大。

王卫东等^[2]在上海软土地区搜集了35个具有墙后地表沉降实测资料的深基坑工程案例，从统计角度研究了深基坑的墙后地表变形性状，得到结论如下：最大地表沉降随开挖深度的增大而具有增大趋势，基本介于0.1%H与0.8%H之间，其平均值为0.38%H；最大地表沉降随着墙后软土层厚度的增大而增大，随着坑底抗隆起稳定系数的增加而减小，而与围护墙的插入比及支撑系统刚度的关系不大；最大地表沉降与最大墙体侧移的比值基本介于 0.4～2.0 之间，其平均值约为 0.84。与统计的软土地区基坑的规律很接近。

苏州、上海与南京同属长江三角洲地带，地质条件、水文条件相近，以上结论可作为相近结论以便对南京基坑情况进行对比复核。深基坑工程变化因素多，在目前的设计施工中尚难做到完全准确合理，必须加强施工过程中的监控、信息分析反馈等。在超大基坑设计时，必须结合工程周边环境状况，岩土工程地质条件等提出一个合理的保护等级，在此基础上确定所采取的支护方案和监测方案，因此必须要结合实际情况综合治理，才能在实际应用中取得明显效果。

参考文献

1. 张陈蓉，俞剑，黄茂松.基坑开挖对邻近地下管线影响的变形控制标准[J].岩土力学，2012，33（7）：2028-2034.
2. 王卫东，徐中华，王建华.上海地区深基坑周边地表变形性状实测统计分析[J].岩土工程学报，2011，33（11）:1659-1666.
3. 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.
4. 廖少明，魏仕锋，谭勇，等. 苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析[J]. 岩土工程学报，2015，37（3）:458-469.
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6. Gordon T. C. Kung，C. Hsein Juang，Evan C. L. Hsiao，et.al. Simplified model for wall deflection and ground-surface settlement caused by braced excavation in clays[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，ASCE，2007，133:731-747.
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