1 基坑工程中的時(shí)空效應(yīng) 　　為解決深基坑整體穩(wěn)定和坑周地層位移控制問題,參考了新奧法隧道施工中的時(shí)空效應(yīng)理論,并通過大量的軟土基坑實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在基坑施工過程中,每個(gè)開挖步驟的開挖空間幾何尺寸,圍護(hù)墻無支撐暴露面積和時(shí)間等參數(shù)對(duì)基坑變形具有明顯的相關(guān)性。時(shí)空效應(yīng)法就是考慮時(shí)空效應(yīng)的施工步驟,其主要特點(diǎn)是:根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置、基坑地基加固和施工條件,按照“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的原則確定的施工方案。實(shí)踐證明,科學(xué)地制定考慮時(shí)空效應(yīng)的開挖、支撐設(shè)計(jì)施工方案,能可靠、合理地利用土體本身在開挖過程中控制位移的潛力,達(dá)到控制基坑變形及保護(hù)環(huán)境的目的。 　　2 工程概況 　　以杭州市地鐵一號(hào)線試驗(yàn)段秋濤路站為例,該基坑為長條形基坑,長259.6m,標(biāo)準(zhǔn)段寬度為19.0m,開挖深度16.5m～18.0m,端頭井平面尺寸22.6m×12.3m,開挖深度18.2m～19.9m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1000@750鉆孔咬合灌注樁,設(shè)Φ609鋼管內(nèi)支撐,基坑標(biāo)準(zhǔn)段處的支撐及坑底標(biāo)高見圖一所示?？碧劫Y料表明,基坑處于砂質(zhì)粉土和砂質(zhì)粉土夾粉砂層中。 基坑開挖過程中,考慮時(shí)空效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)開挖方法為: 工況1:首次開挖至第1道支撐下,開挖標(biāo)高為5.5m,開挖寬度為10m,無支撐暴露時(shí)間限制在20小時(shí)以內(nèi); 工況2:第2次開挖至第2道支撐下（標(biāo)高1.9m）,開挖寬度為3～6m,無支撐暴露時(shí)間限制在12小時(shí)以內(nèi); 工況3:第3次開挖至第3道支撐下（標(biāo)高-1.6m）,開挖寬度為3m,無支撐暴露時(shí)間限制在8小時(shí)以內(nèi); 工況4:第4次開挖至第4道支撐下（標(biāo)高-4.6m）,開挖寬度為3m,無支撐暴露時(shí)間限制在8小時(shí)以內(nèi); 工況5:第5次開挖至第5道支撐下（標(biāo)高-7.3m）,開挖寬度為3m,無支撐暴露時(shí)間限制在8小時(shí)以內(nèi); 工況6:第6次開挖至坑底（標(biāo)高-10.1m）,6天內(nèi)澆筑墊層及底板。 　　通過對(duì)基坑開挖過程各工況的跟蹤記錄,實(shí)際無支撐暴露時(shí)間一般在12小時(shí)左右,個(gè)別情況下超過此標(biāo)準(zhǔn)。 　　3 基坑開挖過程中的時(shí)空效應(yīng)規(guī)律 　　秋濤路站東區(qū)基坑開挖自04年8月10日開始,最先施工的是東風(fēng)道及東端頭井,開挖過程中對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、鋼支撐軸力、地面沉降等進(jìn)行監(jiān)測。 　　3.1 支撐軸力的變化規(guī)律 　　通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)段ZL7-1～ZL7-5五個(gè)測點(diǎn)的支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)工況對(duì)照分析發(fā)現(xiàn):基坑開挖過程中隨工況的變化,各道支撐軸力值大都呈現(xiàn)出有規(guī)律的增加或減少。 　　當(dāng)開挖深度至第三道支撐時(shí)（工況3）,第二道支撐的軸力隨時(shí)間在增長,第一道支撐軸力開始降低;當(dāng)開挖深度至第四道支撐時(shí)（工況4）,臨近開挖面的第三道支撐的軸力隨時(shí)間在增長,而遠(yuǎn)離開挖面的第一、二道支撐軸力在降低;開挖深度至第五道支撐時(shí)（工況5）,臨近開挖面的第三、四道支撐的軸力基本不變,而遠(yuǎn)離開挖面的第一、二道支撐軸力在降低;當(dāng)開挖至基底并進(jìn)行墊層施工時(shí)（工況6）,臨近開挖面的第四、五道支撐的軸力隨時(shí)間在增長,第三道支撐的軸力基本不變,而遠(yuǎn)離開挖面的第一、二道支撐軸力在繼續(xù)降低。 　　3.2 水平位移的變化規(guī)律 　　對(duì)施工過程中與支撐軸力ZL7測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平位移監(jiān)測點(diǎn)CX7的變化情況分析發(fā)現(xiàn):圍護(hù)墻的位移變化與開挖深度及時(shí)間關(guān)系密切,位移量隨開挖深度和時(shí)間而增加。 　　隨著開挖深度的增加,樁墻最大位移和最大位移增加的速率增大。 　　本段基坑各工況完成時(shí)間分別為:10月2日正式開挖、10月10日架設(shè)第一道支撐、10月14日架設(shè)第二道支撐、10月27日架設(shè)第三道支撐、11月20日架設(shè)第四道支撐、11月28日架設(shè)第五道支撐、12月9日澆注完墊層砼。從圖四、圖六中可清楚的看出,從10月2日開挖到第一道支撐架設(shè)完,擱置時(shí)間為7天,此處超挖量為2m,位移增加量為11mm;10月27日第三道支撐架設(shè)完后,停止開挖直到11月20日架設(shè)第四道支撐,中間擱置時(shí)間達(dá)23天,位移增加12mm;由此可見,基坑開挖過程中樁墻的最大位移隨時(shí)間變化非常明顯。 　　同時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,圍護(hù)墻的位移變化與支撐軸力變化是密切相關(guān)的,隨著開挖深度的增加,圍護(hù)墻的最大位移點(diǎn)逐漸向開挖面移動(dòng),而遠(yuǎn)離開挖面的墻體相對(duì)出現(xiàn)不同程度的反彈。 　　由于基坑開挖過程中,圍護(hù)樁墻的橫向變形會(huì)逐漸增大,這會(huì)引起支撐軸力的變化,而支撐軸力加大,又會(huì)反過來阻止墻體變形的進(jìn)一步發(fā)展,因此,基坑土體挖除后,盡快架設(shè)支撐并施加預(yù)應(yīng)力,能有效的減少圍護(hù)樁墻的變形。 　　4 結(jié)語 　?。?）基坑開挖過程中樁墻的最大位移和深度及時(shí)間的關(guān)系非常密切,通過對(duì)本基坑各測點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可知,當(dāng)基坑開挖到坑底時(shí),橫向位移并沒有停止,仍在繼續(xù)增加,且開挖到底以后的橫向位移增加量占總位移量的25%～45%。因此,在開挖深度確定的情況下,嚴(yán)格遵循時(shí)空效應(yīng)原理,加快施工進(jìn)度,是控制基坑變形的有效手段。 　?。?）基坑土體挖除后,及時(shí)架設(shè)支撐,能有效的減少圍護(hù)樁墻的變形。有試驗(yàn)表明未及時(shí)架設(shè)第1道支撐的墻體其最大水平位移量為3cm,而及時(shí)支撐的墻體其最大水平位移量僅1cm。 　　（3）墻體位移是隨開挖發(fā)展的,超挖將導(dǎo)致墻體在支撐架設(shè)前產(chǎn)生超量位移,該位移一旦產(chǎn)生,通過施加預(yù)應(yīng)力既不能使其回復(fù),也不能減少因墻體位移而引起的地面變形。因此,基坑開挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制每個(gè)開挖步驟的開挖空間幾何尺寸,及圍護(hù)墻無支撐暴露面積和時(shí)間等參數(shù)。 參考文獻(xiàn) [1]　趙志縉,應(yīng)惠清主編.《深其坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》[M]. 轉(zhuǎn)自：中國城市軌道交通網(wǎng)