基坑工程时空效应
基坑工程时空效应
0 0
-5
水平位移(mm)
50
100
150
200
-10
-15
深度(m)
-20
-25
-30
挖至-7.5的实测值
-35
按照原先施工参数的预测值
调整参数，不考虑注浆的预测值
调整开挖参数前后的基坑挡墙变形计算值对比
157#地块基坑周围环境示意图
157#地块基坑周围环境示意图
预留土堤宽 度10m 每小段开挖 宽度6～8m 每小段在18 小时之内开 挖并支撑
开挖第二层土时东端墙最大水平 位移增大至6mm超过了警戒值
第三层土方开挖中的变形增量减至3mm
调整施工参数控制地墙位移
三、不规则基坑工程实例
新世界商厦剖面图
新世界商厦支撑平面图
新世界平面图
香港广场
车站及其周围环境示意图二
车站及其周围环境示意图一
沉降(mm)
5
0
西
-5
西
东
1 0
16.1m/27线西
100 200 300 时间（天）
1.4 1.32 1.24 1.16 1.08
1 0
14m/27线东
100 200 300 时间(天)
土压力时间系数
土压力时间系数
1.12
19.8m/27线东
1.08
1.04
1
0
20
40
时间(天)
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
1.05
1 0 10 20 30 40 50 时间(天 ）
土压力时间系数
1.3 10.5m/杨高路 1.25
1.2 1.15
1.1 1.05
时空效应法在深基坑工程中的应用
Ｉ 土层 层厚／ 重度／ 南 ｃｋａ 渗透系数／ Ｊ ｍ ｝ ／Ｐ 】 ］ ／
（Ｎ． － （ ） ｋ ｍ３ ） 。 （ｍ・ ｃ ｓ） （ Ｎ・ － ｋ ｍ４ ）
７ ９ ０ ． ×ｌ吨 ７ ３ Ｏ ． ×１Ｉ ７
２ １ ０ ． ×１－ ８ ２０ ０ ． ×ｌ １８ Ｏ ． ×１
３０ ０ ０ ４５ ０ ０
５０ ０ ０ ５０ ０ ０ ８０ ０ ０
７粉质粘土 Ｏ ６ ．
８ １粉 质 — 粘 土 ９ １ 质 —粉 粘 土 ９ ２粉 砂 — ２７ ． ９
护周 围环境 。
６ 结 论
经过 此 次 实 践 ， 分体 会 到“ 层 、 充 分 分步 、 匀 、 均 对 称” 的时空 效应理 念在深 基坑 施工 中 的重要性 。在施 工
技术 上要 合理 布置 开挖 流程 ，充分 发挥 被动 区土 体 抵
挡 并延缓 围护 结 构— — 连排 灌注 桩 变形 的作用 。加 强
时空效应法在深基坑 工程 中的应用
口 文 ／ 志 强 谢 恩 杰 高 斌 宋 红 智 高 摘 要： 文章结合天津市泰安道一号院深基坑施工， 介绍 了利用时空效应理论加快施工进
度 ， 制基 坑 变形 的做 法和体 会 。 控
关 键词 ： 深基 坑 ； 支撑 ； 梁 ； 环 土方开挖
体进 行 合 理空 间划 分 ，以期 利用 土 体 结构 形 成 的空 间
抵抗 作 用来 减 少支 护 结构 位 移 并结 合环 梁 混凝 土 早 强 技术 和 基坑 监测 分 析 ， 高基 坑稳 定 性 ， 护周 边 环 境 提 保
软土地区深基坑开挖的时空效应再研究和工程应用
Ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｃ （ ｏ ） ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ Ｏ ｎ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｃ ｊ ｙ ｆ ｔ ｏ ｒ Ｄ Ｕ ｅ ｅ ｐ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ０ ｎ Ｐ ｉ ｔ Ｏ ｔ
体 、围 护结 构和 支 撑结 构 所组 成 的围 护平 衡 系统 ，均 假 定
为理 想 的弹 性体 来 进行 内力与 变 形分 析 。而 笔者 收集 的 近 ２ ０个 工程 实例 的监 测 数据都 表 明 ，由于土体 的流 变性 ，被 动 区土体 在 位移 稳 定 的情 况 下 ，所 提 供 的被 动土 压 力有 松 弛 的现 象 ，与计 算假 定 的 弹性 体 有很 大差 别 ，降 低 了围 护 结 构 的 安全 储 备。 当 围护 结构 发 生坑 内方 向位 移 时 ，土体 随 之移 动 ，因 此作 用在 围 护墙 上 土体 压 力是 变化 值 ，介 于
工 时 间的增 加 ，位移 有着 明显 增长 的趋势 。
１ ． ２ 空间效应机 理
监 测表 明 ，土体 分小 段开 挖 ，坑 底 隆起 量和 影 响范 围 小 ，否则 坑 底 隆起量 和 影 响范 围大 。 可见 土体 的空 间作 用 对 于 围护 结 构及 周 围土体 位 移 控制 至 关 重要 。 同时 ，有 利
１ ． １ 时间效 应机理
工程 实践 中软 土 时 间效 应 的表 现 明显 ，多 个工 程 实例 在 挖 土及 支 撑完 成 后 的停 工期 间 ，围护 结构 和 周 围土体 位
移 会 随时 间 延长 而 不断 增加 。 开挖 施 工周 期和 基 坑 暴露 时
静止土压 力和主动土压力之间。周围土体在每个工况下的 变形都 与施工参数密切相 关。由于上述假定和实际情况的
深基坑工程支护结构变形的时空效应
６７ 一 ３３ｍ（ 坪 标 高 ＋２６ｍ） ．， １－ 地 ． ．基 坑 开挖 面 积较 大， 周边为道路及房屋设施． 为了控制变形 ， 基坑工程 采用 盖 挖逆作 法施 工．
一
２ 地下连续墙变形的监测
该工程地下连续墙变形监测等级为一级 ， 采用预 埋测斜管的方法． 观测孔沿基坑周边布置 ， 按照监测 点水平 间距不宜小于 ２ 每边监测点数 目不宜小 ０ ｍ、 于 ３个的原则布置， 并在受力 、 变形较大且有代表性 的部位增加密度 ， 共设 ３ ９个观测孔． 每个测斜管从 墙顶向下按 ０ 的间距读数． ．ｍ ５ 本文选择具有代表性
图 １ 基坑部分形状及测点布置
・
９ ・ ２
天 津城 市建设 学 院学报 ２ １ 年 第 １ 卷 第 ２ ００ ６ 期 ３１ 模 型 的建立 ． 深基坑 本 身是 一个 具有 长 、 和深尺 寸 的三维 空 宽
该 处基坑 长度 为 １０ 宽 约 ４ 研究 墙 段 Ａ ２ ｍ， ０ ｍ， Ｂ 长度 ９ 其 上共 有三个 测孔 ， ０ ｍ， 分别 为 Ｃ １Ｃ ２ Ｘ０ 、Ｘ０ 、
报告 ， 该地区土层主要为杂填土 、 粉土 、 粉质黏土、 黏 土， 土质较差． 基坑开挖深度为 ２ ５ ｍ．在支护结构 中， 采用 １ ．ｍ厚地下连续墙作为挡土、 ２ 挡水结构 ， 内 做 Ｏ 衬墙 ； ．ｍ ８ 利用结构楼板作为水平支撑结构 ， 共 设三道楼板支撑 ， 各层楼板受力点标高分别为 ＋ － Ｏ３ ，
挖施工方法 ， 为软土地 区深基坑工程的设计和施工提
供参 考 ．
的部分基坑墙体作为研究对象， 针对地下连续墙变形 的时空效应进行研究 ， 所选部分基坑形状及测点布置
如图 ｌ 所示 ．
１ 工 程概 况
基坑工程的时空效应与土方开挖
基坑 工 程 的挖 土方 案 ， 根据 基 坑 面积 大 小、 要 围护
结构 型式 、 开挖 深度 和工程 环境 条件 等 因素而 定 。大体
有 四种可 供选 择 ： 层 开挖 、 段 开挖 、 分 分 中心 岛开 挖 、 盆 式开挖 。 （ 分层 开挖 。分层 开挖一般 适用 于基 坑较 深 ， １ ） 且不 允许 分 块分 段施 工 混凝 土 垫层 的 ，或土 质较 软 弱 的基
加固后 的纤维布 外表 面采用 粘贴 洁净砂进 行保 护 。 套粘接 树脂把 碳纤 维片材 粘贴 于混 凝土表 面 ， 使碳 纤维
３ 检验及验收 ． ６
片材承 受拉应 力 ， 并与混凝 土变 形协 调 ， 同受 力 ， 共 从而
本工程 采用 粘贴碳 纤维 布 的 碳纤维 片布 与基层之 间结 合是 否 良好 ， 可采 用捶 击 起 到 结构加 固补强 的作用 。 施工 质量 高 ， 工效 率高 ， 施 并 的方 法来 判 断 是否合 格 ， 合 格标 准 为 ： 单 个 面积 空 加 固方 法进行 框架梁 加 固， 其 ① 在 鼓小 于 ０ １ｍ； ．３ ②空 鼓 占总 面积 小于 ５ ： 空鼓 平均 为 且后期 使用不 需要 定期维 护 ， 经过 加 固投入 使用后 情 ％③ 况 良好 ， 达到 预期效 果， 得推广 应用 。 ● 值 小于 １ ０处 ／ 。 ｍ。 当碳 纤维 布 的单个 空 鼓面 积 小于 ｌ０ ｍ ， 采 Ｏ０ｍ 时 可
参考 文献】 用针 管注胶 的方式进 行补 救 。 当纤维布 的单个 空鼓 面积 【 大于 ｌ０ｍ 宜将 该 处 纤 维布 切 除 ， Ｏ０ｍ 时， 重新 搭 接 粘 贴
同型 号的碳 纤维布 。
［］ Ｂ ０ ６— ０ ６ １Ｇ ５ ３ ７ ２０ ，混凝土结构加 固设计规范 （） 北京： ｓ． 中国建
时空效应理论在深圳地铁5号线西丽站基坑土方开挖中的应用
时空效应理论在深圳地铁5号线西丽站基坑土方开挖中的应用摘要：土方开挖具有显著的时空效应规律。
在具体施工中，相关单位应当充分利用这一规律进行合理施工，以实现事半功倍的目的。
西丽站土方开挖施工中利用了时空效应理论，有效地解决了基坑变形、地层位移等问题，提高了基坑的稳定性与施工效率。
关键词：时空效应；基坑土方开挖；西丽站引言土方开挖的时空效应原理，是指基坑在土方开挖时会呈现一定的空间和时间特点，土方开挖工程施工利用这些特点，使土体在一定空间、时间范围内充分发挥自身的抗变形能力，从而实现控制基坑变形的目的。
通常，土的流变规律包括蠕变性、流动性、应力松弛性、长期强度特性等。
因为具有流变特性，所以在土方开挖时，分步开挖的支护开挖部位土体、空间尺寸的暴露时间和土体的位移之间有着一定的相关。
尤其是含水量高、强度低、流变性大的软粘土，其围护结构的位移随着土方开挖时间的延长而逐步扩大。
土方开挖越深，围护结构暴露的范围也就越大，意味着流变现象会越显著。
总而言之，土方开挖中的时空效应主要表现在以下几个方面：随着时间的延长，周围地层的位移逐渐增大；随着时间的变化，围护结构的内力、变形逐渐发生变化。
因此，在具体的施工中应当根据工程所在地区的地质特点，结合在类似工程中的施工经验，根据“时空效应”理论、《地下工程施工及验收规程》的相关规定，对车站的基坑围护和开挖过程中的时空效应，认真分析土方开挖时空效应与车站的基坑围护情况，将首要目标定为保持基坑稳定，控制基坑变形，并且在土体开挖后严格控制土体无支撑暴露时间。
根据工程实际情况采用适当降水、钢支撑、基坑排水等措施增强土体的抗剪强度，严格控制基坑附近底层位移，实现安全施工，确保土方开挖施工质量。
1西丽站工程概况西丽站是深圳地铁5号线工程第10站，位于南山区西丽镇留仙大道和沙河西路十字路口处，沿留仙大道布置,呈东西走向。
西丽站范围内上覆第四系全新统人工堆积层、冲洪积层、上更新统坡积层、残积层，下伏震旦系花岗片麻岩。
基坑工程时空效应
基坑工程时空效应
基坑工程的时空效应是指在工程施工的过程中，由于土壤的物理特性、环境条件的不同和施工方式的差异等因素，会产生不同的力学与水文效应，从而影响到基坑周围的土体、结构和基坑内的地下水环境。
主要包括以下几个方面：
1. 土体力学效应：当施工深度逐渐加深时，地面周围的土体将逐渐承受较大的压力荷载，从而引起不同程度的沉降、变形或塌陷。
2. 水力学效应：在基坑工程中，地下水的流动状态会发生改变，从引起地下水涌入或流出、地表水的排放等不同效应。
3. 温度效应：在施工过程中，由于冬季低温等原因，土壤温度下降，从而影响了土体的物理、力学特性，使土体产生收缩效应。
4. 时间效应：基坑施工的时间长短也会影响到周围土体力学表现，越长时间的施工会引起越大的土体变形。
5. 空间效应：地下室等大型建筑的施工会产生较大的空间应力效应，从而引起地下土体的塑延变形，产生意想不到的变形效应。
综上所述，基坑工程的时空效应是非常复杂和丰富的，施工人员需要充分考虑，加强在施工前、中、后的各方面监控和管理，保证项目的顺利进行和安全施工。
基坑工程的八个特点
基坑工程的八个特点基坑工程主要包括基坑围护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程，它要求岩土工程和工程力学结构工程技术人员密切配合。
基坑围护体系是临时结构，在地下工程施工完成后，基坑围护体系就不再需要。
基坑工程具有下述特点;1.基坑围护体系是临时结构中，安全储备较小，具有较大的经营风险一般情况下，基坑围护是临时措施，主体施工完成时围护体系即完成任务。
与永久性结构资金投入相比临时结构的安全储备要求可小一些。
基坑围护体系安全开发资源较小，因此具有较大的同质性。
基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。
施工在施工过程中曾一旦出现险情，需要及时抢救。
2.基坑工程具有较强的区域性岩土工程区域性强。
岩主工程中的基坑工程区域性更强。
如软粘土地基、砂土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件的地基中基坑工程差异性很大。
相同城市不同区域也有差异。
基坑工程的设计者围护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行。
外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。
3.基坑工程不具很强的个性基坑工程的围护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质和水文地质条件有关，还与基坑相邻楼房、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性，以及周围场地市场条件等有关。
有时，保护相邻建（构）筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。
这就决定了基坑工程具有很强的个性。
因此，对基坑工程需要进行分类、对围护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。
本手册中有关这方面的介绍仅供读者参考，不能简单引用。
读者应结合地区具体情况灵活应用。
4.打桩工程综合性强打桩工程不仅需要岩土工程的知识，也可能需要结构工程的知识，作为一个围护体系的概念设计工程师，必须同时具备这两方面的知识。
当然也可以依靠岩土工程师实施和结构工程师相互配合进行设计。
基坑工程涉及地球化学中稳定、断裂和渗流三个基本课题，三者融溶在一起，需要综合处理。
有的基坑工程土压力引起围护结构的稳定性是主要矛盾，有的土中含水引起流土破坏是主要矛盾，有的基坑周围地面碎裂量是症结主要矛盾。
深基坑支护工程时空效应对比分析及建议
[文献标 识码 ] B
[文章 编号] 1 005-6 270�2009�06-0073-02
C
A
3
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3
[摘
要 ] 深基坑支护结构的变形和稳定与时间和空间效应有着密切的关系 , 文章结 合南京河西某项目中同类型两个深基
深基坑 � 时空效应 � 对比分析� 建议
坑支护与土方开挖施工实践, 对其变形和稳定问题进行时空效应对比分析, 并根据时空效应规律提出建议 �
[关键词 ]
[中图分 类号 ] T U 753. 4
� � � � A� � � � � � : � � � T� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � . T � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � H � � � � N � � � � � ,� � � � � � � � � � � � � � � .M , . � � � K � � � � � � � : ; ; ;
江苏建筑
9 年第 6 期 总第 31 期
浅析时空效应规律在黄土深基坑工程中的运用
一
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５１
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毒 ｌ一 女 粤 簪 — 等 一一＿一 ＿ 一 －毒 ＿薏＿ ． ｅ 啼 ｜ ｚ
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６
５
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陕 西 咸 阳 某 年 产 ６ 万 吨 甲 醇 项 目 ， 坑 东 西 长 ０ 基 １０ 宽 ５ ｍ， ８ ｍ， ０ 挖深 一１ ． ｍ， 局部 挖深 １ ．ｍ） 属 于深 ２８ （ ７８ ， 大基 坑 ， 基坑侧壁 安全 等级 为一 级。该 场地地 下水 位高 度 约 一１ ．ｍ， ５ ９ 支护结构形式 在 一１ ．ｍ 以上采用钢 筋土 ２８ 钉墙 支护 ， ７ ８ 一１． ｍ处 卸煤 槽 以东 ， 南边及输煤 栈桥的东 南 面用 锚 拉 护 坡 桩 支 护 。 ’ ２ ２基坑支护设计参数 。 ． 基坑 边 坡 采 用 钢 筋 土 钉 进 行 支 护 。钢 筋 直 径 为
第ｌ ２卷
第 ８期
鸡 西 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｉ Ｉ Ｌ ＯＦＪＸＩＵＮ ＶＥＲ Ⅱ． Ｓ Ｙ
Ｖｏ ＿ ２ Ｎｏ ８ ｌ１ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ２ ２
２１ ０ ２年 ８月
文 章 编 号 ：６ ２～ ７８ ２ １ ）８—０ ５ ２ １７ ６ ５ （０ ２ ０ ０ ３—
工 图见 图 １ 。实际 上 ， 土工 格栅 模拟 注浆 体周 围存在 着 复杂 的三维应力 状态 。尽管二维模型不 可能精确地模 拟 应力状态 汲取与土 的相互作 用 ， 但是 在假设 注浆 体相对 于土体没有相对 滑动 的情况 下 ， 以在 总体 水平 上模拟 可
软土地基坑工程中时空效应理论与实践
软土地基坑工程中时空效应理论与实践
刘建航
【期刊名称】《地基处理》
【年(卷),期】1999(010)004
【摘要】本文阐述在上海地铁车站基坑工程中，运用基坑开挖中时空效应规律的理论和实践，以调用软土自身控制地层移动的潜力，达到安全而计保护城市环境的目的。
【总页数】12页(P3-14)
【作者】刘建航
【作者单位】上海时空软土工程研究咨询中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.1
【相关文献】
1.在软土地区超深基坑工程中应用"时空效应"理论指导施工实践--深达24.5m的地铁车站基坑开挖采取的技术措施 [J], 邓绍伦
2.市政道路软土地基真空预压效应研究 [J], 郑海建
3.联合真空预压在软土地基基坑工程的应用 [J], 周隽
4.温州软土地区深基坑工程环境效应研究 [J], 来淑娜;王潮江;黄金;周芳艳;孙富学
5.基坑工程施工过程中时空效应与土方开挖浅析 [J], 杨兆祥
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利用基坑开挖的时空效应合理安排施工工序
利 用 基 坑 开 挖 的 时 空 效 应 合 理 安 排 施 工 工 序
贾东亮 赵 西文
摘
席文勇
２ ５ ０ １ ０ ０）
（ 山东 电力工程咨询 院有限公 司， 山东 济南
要： 结合某单位地下车库基坑开挖 与支 护的成 功实例 ， 阐述 了时 空效 应规律在 基坑开挖 与支护 中的运用情况 ， 指 出合理 安排
． ２ 工程 特点及 存在 的 问题 序， 确保 基坑的稳定性 和安全。本文通过某 单位地下 车库基 坑工 １ １ ） 该 工程建筑轴线距离 管理楼过近 ， 而且管理楼基础埋深 较 程实例 ， 阐述 了时空效应规律在基坑开挖与支护 中的运用情况 。 １ 工程 实例概 况
该地 下车库为两层框架结构 ， 层高３ ． ６ ｍ， 顶板覆土 ０ ． ８ ｍ， 基 础埋深约 为地 坪下 ９ ． ４ ｍ。基 坑东南侧 为该单 位管理 楼 ， 西侧 为 该单位科技楼 ， 所开挖 的基坑 中车库建筑轴线距离管理楼 约 ５ ｍ， 距离科技楼约 １ １ ｍ， 基坑 的形状及 具体 位置详见图 １ 。
图 １ 基坑 形状及位 置示意 图
支护方案为东南侧 Ｃ Ｄ段 采用钻孔 灌注 桩支 护 ， 同时在 支护 的状 况 ， 再者 由于场地面积较小 ， 交叉施工作业 比较麻 烦 ， 管理 比 桩外侧做止水帷幕 ， 其 他采用锚喷网支护。 载力 。 工艺 的更新 、 设备 的更 新 ， 这需 要岩 土工 作者 长期 坚持 不懈
噪声 ； ４ ） 边坡放坡小 。
２ 施 工方 案的确 定
深基坑开挖与支撑 的施 工工序 基本 上是 根据分 层 、 分部、 对 称、 平衡 的原则而制定 的 ， 最 主要 的施工 参数 是每层 开挖 中土体
导 望
基坑工程时空效应
基坑工程时空效应一、引言基坑工程是建筑施工中的重要环节，其施工对周围环境和建筑结构都有一定的影响。
其中，基坑工程时空效应是指基坑施工过程中由于时间和空间变化引起的影响和效应。
本文将从不同角度探讨基坑工程时空效应的产生原因、影响因素以及对策措施。
二、原因分析2.1 地质条件和地下水地质条件和地下水位是影响基坑工程时空效应的主要因素。
不同地质条件和地下水位会导致基坑的变形、沉降以及对周围建筑和地下管线的影响。
2.2 施工方法和技术不同的施工方法和技术对基坑工程时空效应也有一定的影响。
例如，采用擅长于钻孔爆破的施工方法可能会在周围建筑物产生振动和噪音，对周围环境造成不良影响。
三、时空效应的影响3.1 基坑周围建筑与地下管线的影响基坑工程施工过程中的震动、振动、沉降等时空效应会对周围建筑物和地下管线产生影响。
建筑物可能出现裂缝、变形等问题，地下管线可能被破坏，进而影响到周围居民和企业的正常生活和生产。
3.2 基坑工程对地质环境的影响基坑工程可能对地质环境产生影响，如加剧地下水位的变化、影响地下水的流动方向等，进而导致地下水污染和地表塌陷等问题。
3.3 基坑工程对施工工期的影响时空效应可能会延长基坑工程的施工时间，增加施工成本，并对整个项目的进度产生影响。
四、对策措施4.1 预测和评估在基坑工程施工前，需要对基坑周围环境进行预测和评估，包括地下水位、地质条件等的调查和分析，以及基坑施工对周围建筑和地下管线的影响预测。
4.2 合理设计基于预测和评估的结果，需要设计合理的基坑施工方案，选择适合的施工方法和技术，减小基坑工程对周围环境和建筑物的影响。
4.3 施工监测和控制在基坑工程施工过程中，需要进行施工监测和控制，及时发现和处理问题。
这包括对地下水位、地下管线、建筑物变形等进行监测，以及采取相应的措施进行控制。
4.4 合理沟通和协调基坑工程施工涉及到多个利益相关方，包括施工方、设计方、周围居民和企业等。
在施工过程中，需要进行合理沟通和协调，充分考虑各方的意见和需求，减少冲突和纠纷。
时空效应规律在软土深基坑工程中的运用
时空效应规律在软土深基坑工程中的运用时空效应规律是指当地质介质的拉伸应变变化速率较大时，引起材料本构关系的非线性和耗散效应，并且导致地震动传播速度改变的现象。
在软土深基坑工程中，时空效应规律的运用可以对地震动作用下的土体动力响应进行分析和预测，为基坑工程的设计和施工提供科学依据。
首先，在软土深基坑工程中，时空效应规律可用于地震动的输入，即考虑地震动在不同时间段对土体动力响应的影响。
由于地震动的频率特性和持续时间在时间上都是变化的，因此土体的阻尼特性、动力刚度和波速也会随之发生变化。
在设计地震动参数时，可以根据时空效应的规律来确定不同时间段的地震动参数，以更好地反映土体的动力特性。
其次，时空效应规律还可以用于基坑工程中土体的动力特性分析。
由于软土具有较大的应变变化速率，其本构关系是非线性的，土体的动力参数如剪切模量、阻尼比和波速等也会发生变化。
通过考虑时空效应规律，可以更准确地分析土体在地震动作用下的应力应变关系，为基坑工程的稳定性和安全性评估提供可靠依据。
另外，时空效应规律的运用也可以在基坑工程中预测地震动引起的土体动力响应。
通过分析时空效应对地震动传播速度的影响，可以预测地震动在基坑内的反射、折射和透射的规律，从而预测土体动力响应的分布和幅值。
这对于基坑工程的抗震设计和土体的稳定性评估都具有重要意义。
最后，时空效应规律的应用还可以指导基坑工程的动力响应控制和减振设计。
考虑到软土的时空效应特性，可以采取合理的减振措施，例如设置适当的缓冲带和隔震层，以减小地震动对基坑结构的影响。
同时，还可以根据时空效应规律合理选择动力响应控制指标，如合适的位移控制限值和剪切应变控制限值等，以确保基坑工程的安全性和可靠性。
综上所述，时空效应规律在软土深基坑工程中具有重要的应用价值。
它可以为地震动参数选择、土体动力特性分析、土体动力响应预测以及动力响应控制和减振设计等提供科学依据，为软土深基坑工程的设计和施工提供可靠保障。
深基坑的时空效应法施工
维普资讯
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第 ６期
李 长 山 ： 基 坑 的 时 空 效 应 法 施 工 深
从 图 四、 五 中 可 以看 出 ， 着 开 挖 深 度 的 增 图 随
时间 的关 系非 常 密切 ， 过 对 本 基 坑 各 测 点 监 测 数 通
据 的统计 分析 可知 ， 当基坑 开 挖到 坑 底时 ， 向位 移 横 并没 有停 止 ， 在 继续 增加 ， 开挖 到底 以后 的横 向 仍 且
加， 桩墙 最大 位移 和最 大 位移 增加 的速 率增 大 。
本 段基 坑各 工况 完成 时 间 分别 为 ：Ｏ月 ２日正 １
式开挖 、Ｏ月 １ １ ０日架设 第 一 道 支 撑 、Ｏ月 １ １ ４日架 设 第 二 道 支 撑 、Ｏ月 ２ １ ７日架 设 第 三 道 支 撑 、 １月 １ ２ ０日架设 第 四道 支撑 、１ ２ １ 月 ８日架设 第 五道 支撑 、 １ ２月 ９日浇 注完 垫层 砼 。从 图 四 、 图六 中可 清楚 的
工 况 １ 首 次开 挖 至第 １道 支 撑 下 ， 挖 标 高为 ： 开
方案 。实 践证 明 ， 学地 制定 考 虑时 空效 应 的开挖 、 科
５５ｍ， 挖 宽 度 为 １ 无 支 撑 暴 露 时 间 限 制 在 ． 开 ０ｍ，
２ Ｏ小 时 以 内；
支撑 设计施 工 方案 ， 可靠 、 能 合理 地利 用 土体本 身在
一 一
Ｌ
１ ０ ９Ｏ
主要 特点 是 ： 根据 基 坑 规 模 、 何 尺 寸 、 几 围护 墙 体 及 支撑 结构 体系 的 布置 、 坑 地基 加 固和施 工条 件 ， 基 按
照“ 分层 、 分块 、 对称 、 衡 、 平 限时 ” 的原则 确定 的施 工
时空效应理论在盖挖逆作深基坑中的应用
浅谈时空效应理论在盖挖逆作深基坑中的应用[摘要]本文通过对盖挖逆作深基坑施工中变形控制，通过时空效应理论在深基坑中的应用，科学地利用土体自身控制地层位移的能力，有效解决基坑稳定和变形问题。
[关键词]时空效应深基坑盖挖逆作变形控制中图分类号：tu46 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0092-011 时空效应原理基坑工程的时空效应原理是根据土方开挖时基坑变形的时间和空间特点，充分发挥士体在一定时间、空间条件下的自身抗变形的能力，限制土体流变变形，从而达到控制基坑变形目的的一种理论。
深基坑工程施工的关键工序是土方开挖和降水排水，基坑的开挖势必引起基坑周围土体内地下水位的变化和位力场的改变，从而导致周围土体的变形，基坑工程对周围环境不可避免地产生不同程度的影响。
而且由于软土具有流变特性，基坑暴露时间越长，则基坑支护体系的位移变形越大，这都将大大提高事故的发生几率。
软粘土的变形和强度随时间变化的特性是软粘土流变性质的反映。
土的流变规律主要包括下列四个特性：①蠕变特性；②流动特性；③应力松弛特性：④长期强度特性。
由于上述流变特性，在软粘土基坑开挖过程中，每个分步开挖的空间尺寸和支护开挖部位的暴露时间与土体的位移有着一定的相关性。
软粘土的强度低、含水量高，有较大的流变性，围护结构位移在同一施工情况下随着基坑开挖暴露时间的延长而扩大：而基坑开挖越深，基坑一次开挖后围护结构暴露的范围越大，流变现象越明显。
基坑土方开挖所具有的时空效应规律，主要体现在以下三个方面：基坑周围地层位移随时间而变化；围护结构变形及内力随时间而变化；基坑土体开挖的空间作用。
因此，在软粘土地区进行基坑开挖时，由于土的流变性，如下问题需注意：1.1 支护结构变形和地面沉降一般来说，在软粘土中开挖时由于土体强度随着时间而降低，因此支护结构的变形会随着时间而增加，于是引起地面沉降。
当坑外有需要保护的建筑物、管线等时，必须要考虑流变所产生的影响。
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刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
时空效应规律
通过对流变试验和大量相关研究，可以取得有关控制软土深基 坑变形的几点重要启示：
一、分层分块开挖能够有效地调动地层的空间效应，以降低应 力水平、控制流变位移。
二、减少每步开挖到支撑完毕的时间，即无支撑暴露时间，可 明显控制挡墙的流变位移，这在无支撑暴露时间小于24小时效果尤 其明显。
调整施工参数控制地墙位移
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
三、不规则基坑工程实例
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
新世界商厦剖面图
刘国彬 2001年9月15日
新世界商厦支撑平面图
刘国彬 2001年9月15日
新世界平面图
刘国彬 2001年9月15日
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每步开挖宽度B 无支撑暴露时间Tr
基坑角部的斜支撑部分 每层施工工序和参数
车站端头井施工步序和参数
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大宽度、不规则基坑施工工序和参数
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被
动
区 加
预留土堤
固
加固体参数 ： Cu’，Ps’
主要施工参数
1、开挖深度Hj
2、开挖层数
3、每层开挖厚度
土堤
4、每步开挖尺寸
5、每步开挖无支撑暴露时间
基坑挡墙
天然地基土参数： Cu，Ps
大宽度不规则基坑施工步序和参数
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第三部分 工程应用
刘国彬 2001年9月15日
一、长条形基坑工程实例
刘国彬 2001年9月15日
地铁一号线徐家汇车站
刘国彬 2001年9月15日
(a) 原 设 计 开 挖 支撑方案
(b)优化后的开挖 支撑方案
地铁二号线东方路车站 (通过调整开挖空间和时限来减少变形)
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二、地铁车站端头井工程实例
刘国彬 2001年9月15日
地铁二号线人民公园车站
开挖第二层土时东端墙最大水平 位移增大至6mm超过了警戒值
第三层土方开挖中的变形增量减至3mm
土压力时间系数
15.9m/陆家嘴TK3 1.2
1.15
1.1
1.05
1 0 20 40 60 80
土压力时间系数
17.7m/陆家嘴TK3 1.2 1.15 1.1 1.05
1 0 20 40 60 80
时间（天）
时间（天）
时间（天）
土压力时间系数
1.15
1.1
1.05
1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 时间(天 )
土压力时间系数
土压力时间系数
刘国彬 2001年9月15日
1.25 9.0m/杨高路 1.2
1.15
1.1
1.05
1 0 10 20 30 40 50 时间(天 ）
土压力时间系数
1.3 10.5m/杨高路 1.25
1.2 1.15
1.1 1.05
1 0 1020304050607080
时间(天 ）
土压力时间系数
1.16 1.14 1.12
1.1 1.08 1.06 1.04 1.02
1 0
12.0m/杨高路
20 40 60 时间 （天）
土压力时间系数
13.9m/陆家嘴TK3
1.4 1.3 1.2
1.1 1 0 40 80
水平侧压力系数K随开挖深度的变化图
侧压力系数K
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
8
4.1m 7.9m 11.1m 16.1m 23.7m 27.7m
10 12 14 16 开 挖 深 度 （ m)
侧压力系数K
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
5
2.6m 8.35m 19.1m 22.9m
-30
C50 C49 C48 C47 C46 C45 C44 C43 C42 C41 C40 C39 C38 C37' C37 测点布置
地下连续墙施工期间东海大楼沉降
实施变形控制措施前的工况
沉降(mm)
测点编号 C50 C49 C48 C47 C46 C45 C44 C43 C42 C41 C40 C39 C38 C37' C37
三、解决软土深基坑变形控制问题的出路在于规范施工步序和 参数，并将其作为实现设计要求的保证。
刘国彬 2001年9月15日
当施工参数和地基土参数、支护结构参数一起被作为基坑变形 预测的计算参数，就能合理准确地预测软土基坑周围地层位移。
刘国彬 2001年9月15日
长条形基坑施工工序和参数
刘国彬 2001年9月15日
75
5 10 15 20 时间(天）
0.95
2m
0.85
7m
12m
0.75
16m
0.65
20m
0.55
0.45
0.35 0 10 20 30 40 50
时间(天）
刘国彬 2001年9月15日
土压力时间系数
1.03 1.02 1.01
1 0.99
0
23.1m/17线西
20 40 60 时间（天）
土压力时间系数
刘国彬 2001年9月15日
预留土堤宽 度10m
每小段开挖 宽度6～8m
每小段在18 小时之内开 挖并支撑
基坑开挖参数示意图
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研究生课程《基坑工程总论 • 深基坑工程》
第十课
2001年12月18日
刘国彬 2001年9月15日
时空效应方法的设计与计算
➢ 计算方法(经验公式、半理论半经验解析 法、杆系有限元法、平面有限元法、三 维有限元法)
刘国彬 2001年9月15日
纵向沉降数值分析
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
弹性三维有限元方法可定性地预测大型基坑在不同开挖步序条件下的地层 位移分布特征，其计算结果可作为确定合理的开步序的依据，以避免邻近保护 对象在开挖过程中出现过大的差异沉降。
➢ 主要计算参数的取值(以土压力、被动抗 力系数的取值为例)
➢ 时空效应法的计算就是定量地考虑施工 因素的影响的方法
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Pa——Rankine主动土压力 Kh——弹性计算条件下的被 动抗力系数 FPa——实测土压力 bKh——等效水平基床系数 q——地面超载 K——水平土压力系数
刘国彬 2001年9月15日
基坑周围地层位移计算
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日
运用上海经验公式，根据计算的基坑挡墙位移，可以预测墙后的纵 向和横向地表沉降。
刘国彬 2001年9月15日
采用弹性平面有限元方法，并以计算的基坑挡墙位移为边界条件， 可以预测墙后的地层位移场。
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60
该工况下东海大楼东西向沉降
变形控 制措施 之一
优化开 挖步序 和开挖 参数
原开挖步序和参数
变形控 制措施 之一
优化开 挖步序 和开挖 参数
调整后的西标段施工步序和参数
挖土参数作以下调整： 1、将运土通道移至超载较小的北面 2、将西标准段的每小段开挖宽度由6m减少至3m， 无支撑暴露时间减为16hrs，而东标准段因位移较小， 仍维持原施工参数。
1.25 1.2
1.15 1.1
1.05 1 0
23.8m/27线东
20
40
时间(天)
土压力时间系数
土压力时间系数
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
1 0
16.1m/27线西
100 200 300 时间（天）
1.4 1.32 1.24 1.16 1.08
1 0
14m/27线东
100 200 300 时间(天)
0
0.1
0.2
0.3
0
5
10
15
20
25
30
土压力值(Mpa) 0 0.1 0.2 0.3 0 5 10 15 20 25 30
土压力(Mpa) 0 0.1 0.2 0.3 0 5 10 15 20 25 30
土压力值（Mpa) 0 0.1 0.2 0.3 0
深度(m)
10
深度(m)
20
30
刘国彬 2001年9月15日
0 0
-5
水平位移(mm)
50
100
150
200
-10
-15
深度(m)
-20
-25
-30
挖至-7.5的实测值
-35
按照原先施工参数的预测值
调整参数，不考虑注浆的预测值
调整开挖参数前后的基坑挡墙变形计算值对比
刘国彬 2001年9月15日
157#地块基坑周围环境示意图
刘国彬 2001年9月15日
157#地块基坑周围环境示意图
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时空效应的原理和施工方法
刘国彬 2001年9月15日
第一部分 概 述
刘国彬 2001年9月15日
日本某基坑工程 （采用大面积注浆加固，图中为注浆设备）
新加坡某基坑工程 （ 为 保 护 距 基 坑 22m 的 地 铁 隧 道 ， 采 用 2 层 2.5m厚的旋喷注浆满膛加固坑内土体）
刘国彬 2001年9月15日
刘国彬 2001年9月15日