基坑開挖及降水對坑外地表沉降的影響

莫艷合 秦祿盛

（河北建設勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

引起基坑周圍土體沉降的因素可能有降水、支護結構變形以及基底隆起等三個方面的原因。為了加強基坑外地表的維護工作，在實際工作過程當中，則需要結合具體的施工環境加強基坑施工周圍土體不均勻沉降的施工處理，以此保障基坑的施工效果。隨著基坑深度的不斷加高，則需要結合實際的工程選擇合適的施工工藝，以加強坑基周圍的支護、圍護工作，保障基坑開挖的效果，且能夠加強對基坑外地表沉降的處理工作，本文將結合具體的實例進行研究分析。

1 基坑開挖引起坑外地表沉降

在基坑開挖的過程當中很容易引起土體內應力重新分布，使得土體的應力狀態發生變化，進而導致土體周圍的圍護結構產生變形和位移，使得坑外地表發生沉降。在實際的工程中，不僅會對周邊的建筑，道路，管線等造成惡劣的影響，同時還會增加市政工程的管理難度。而在現階段的基坑開挖工作開展過程當中，國內外已有不少學者進行了專題研究，并通過大量的實驗研究，獲得了一定的成果，進而在基坑開挖的過程當中，能夠通過加強支護以保障坑外地表的穩定性。

在基坑開挖的過程當中，通過增大圍護結構的剛度能夠有效抑制水平位移的地面沉降。通過大量的工程實踐發現，當圍護結構的剛度逐步增大時，能夠有效降低地表的沉降速度，進而保障坑外地表的穩定性[1]。在基坑開挖過程中，在基坑內架設支撐，能夠有效保障維護結構的穩定性。基坑開挖是一種卸載的過程，在實際工程開展的過程當中，開挖的深度越大，土體狀態的改變量越大，進而引發基坑地面土體的回彈變形，嚴重危及基坑周邊土體的穩定性。在此過程當中，還很有可能會引發基坑底部的隆起變形，進而在坑基底部形成一個連續的滑動面，加速了基坑側壁土體的下降速度，難以維護支護結構的穩定性。發生該現象的主要原因是在基坑開挖的過程當中，土體的自重應力釋放，基坑底的土體向上回彈，土體松弛，進而造成基坑隆起變形。還有一個原因是在基坑開挖后，基坑下部分的支護結構不穩定，進而造成基底的隆起，亦或者粘性土基坑積水，造成基底土體的側向承載力不足，進而引發線性變形，造成了坑外地表沉降。

2 降水引起坑外地表沉降

在基坑開挖的過程當中，大多數情況下都需要通過人工來降低地下水位，以此有效保障基坑開發工程能夠在干燥的環境下進行，進而創建機械化施工的場地。此外，通過人工來降低地下水位，能夠及時降低水位，進而提高基坑邊坡的穩定性，以保障基坑施工能夠順利進行。基坑降水降低了基坑及其周邊地區的地下水位，使得深基坑開發區域附近的地下水位發生劇烈的流動，進而改變了土體的應力和土體的結構。同時在降水的過程中，把土體中的孔隙水疏干，減小了孔隙水所承擔的應力，增加了土體的有效應力，使得土體產生了固結壓密的現象，而該現象常發生于降水范圍內，因而在地面上產生了沉降和水位平移。降水引起地面沉降的主要原因則是，地下水被疏干，處于地下水位之下的土體浮力消失，進而出現沉降的現象，最終引起坑外地表沉降。

3 減小地表沉降的措施

在基坑開挖的過程當中，為了有效減小地表沉降，在實際工作過程當中則應采取剛度較大的地下連續結構，以此有效保障基坑外壁土體的穩定性，加強基坑外壁土體的圍護和支架效果。在基坑開挖的過程當中，可以通過分層開挖、分段開挖的方式以加固基地。在實際的施工過程當中，要結合具體的工程需要適當增加圍護結構的入土深度。同時還要充分考慮到自然環境及天氣對基坑施工所帶來的不利影響，盡可能的縮短基坑施工的時間和周期，盡可能的減少降水次數，以此保障基坑開挖施工的效果，且能夠有效避免引起坑外地表沉降。事實上，在基坑開挖的施工過程當中，基坑的設計與施工過程是密不可分的。因而在具體的施工環節當中，則需要結合其相應的施工人員不斷優化其施工過程，且能夠結合基坑的結構體系和外荷載的動態變化，適當調整基坑的支護結構，防止坑外地表沉降的現象發生。這就要求其相應的施工人員在施工的過程當中能夠加強工程檢測且能夠對墻體內力、位移、側土壓力、孔隙水壓力以及周圍環境進行檢測，且能夠將統計到的數據信息進行有效的歸納整理，進而明確其施工過程當中可能存在的問題，不斷調整其施工方案，加強施工預警，以此保障支護結構的安全，有效減少對外部環境所造成的不利影響。

4 結語

總之，為了有效防止坑外土體沉降，在具體的施工環節當中則需要加強對施工過程的監督管理工作，以綜合考慮到支護結構、變形坑底隆起、降水等多方面客觀因素對坑外土體沉降所帶來的影響，且能夠通過實際的工程驗證、修正，不斷調整其施工過程，在保障其施工質量的同時，有效降低不必要的經濟投入。