第３３卷第１１期 Ｖ０１－３３ Ｎｏ．１１ 建筑施工 ＢＵＩＬＤＩＮＧ Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ 基坑边不同堆土方式与其所产生的 附加土侧压力关系分析 ＊ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｅａｒｔｈ－Ｈｅａｐｉｎｇ Ｗａｙｓ ｂｅｓｉｄｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ａｎｄ ｉｔｓ Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ 口 ｌ、昌富 （上海市第七建筑有限公司２０００５０） 【摘要】建筑基坑尤其是深基坑边堆土往往由于缺乏指导性导则，给工程带来较大的安全隐患，也造成了相当数量的工程 事故。为此，根据相关规范及其理论依据，对坑边堆土问题从堆土高度、堆土宽度、堆土距离等几个关键因素进行了详细的计 算分析，并从中总结归纳了这些堆土方式与由其产生的附加土侧压力的影响关系，进而得出了一些对工程极具有指导意义的结 论，以期能指导工程施工，减小由于基坑边堆土问题导致的工程事故发生。 【关键词】建筑基坑 基坑边堆土 附加土侧压力 工程事故 技术措施 【中图分类号】ＴＵ７５１ ／文献标识码 Ｂ 【文章编号】１００４—１００１（２０１１）１１－ｏ９６４一Ｏ３ ０前言 ２００９年６月，上海某小区一幢在建的１３层楼房倾覆， 时性堆土，工程界至今尚无规范进行过明确的界定，且对不 得不堆土或堆载时应采取哪些工程措施也没有相应的导则， 因此，十分有必要对该类常见的坑边堆土问题展开研究。 根据上海市政府公布的调查结果，事故调查专家组判定该楼 倾倒的主要原因之一是紧贴该楼北侧的基坑和高达１０ ｍ左 右的堆土。无独有偶，２０１１年０２月，杭州备塘河中湿软的河 床从河底瞬间抬升，足足升出河平面１ ｍ多高，河边小路却 裂开了大大的缝隙。据分析，“灾难”发生的“元凶”也是堆在 岸边的那堆高达１２ ｍ的砂土。 １ 基坑边堆土的力学意义 基坑边堆土，从土力学专业来讲，可以等同于基坑边存 在局部荷载的情况，根据上海市工程建设规范《基坑工程技 术规范》（０Ｇ，Ｔ Ｊ０８－６１－２０１０ Ｊｉ１５７７—２０１０）第５．５．１条规定： 当基坑外侧地表有局部均布荷载时，附加侧向土压力标准值 宜按下列公式近似计算： ０ △户 ＝ Ｌ（ＪＢ—ｓｉｎＪＢ ｃｏｓ２ ） （１） 式中：△ ．ｃ一一附加侧向土压力标准值（ｋＰａ）； 广一地表局部均布荷载标准值（ｋＰａ）； 、Ｂ——如下图所示，以弧度计，可以由以下两个方程 联立解出： ｔａｎ（ ＋８／２） （ａ＋ｂ）／ｚ 图１ 堆土为主因之一所导致的倒楼 （２） ｔａｎ（ —Ｂ／２）一ａ／ｚ （３） 式中：卜类似上述事故的主因——基坑边堆土在建筑工程中时 常见到，也经常会引起或大或小的事故发生。但对于该类临 计算点深度。 由（图１）及计算公式可以看出，在不考虑荷载对地基基 础产生的诸如沉降、土体变性等情况下，坑边堆土荷载的附 加侧向土压力主要与以下几个因素有关：荷载大小ｑ、坑边 距离ａ、堆土宽度ｂ、计算点深度ｚ等几个主要因素有关，其 中除计算点深度Ｚ与堆土方式无关外，其它几个因素均取决 于堆土方式。 上海市科学技术委员会专项资助课题：堆土作用下软土地基 浅埋高层建筑倾覆机理与工程问题研究，编号：０９ｄｚ１２０７６００。 【作者简介Ｊ ｆ－昌富（１９７９－），男，研究生，工程师。联系地址： 上海市武夷路１５０号４号楼２０１室（２０００５０）。 【收稿日期】２０１１－１０—１５ 除此之外，要综合考虑坑边堆土的影响，还应重点考虑 １１／２０１１ 卜昌富：基坑边不同堆土方式与其所产生的附加土侧压力关系分析★ 第１１期 土宽度ｂ的取值，得到不同ｂ值情况下ｚ从Ｏｈｍ２．Ｏｈ深度范 围内最大土侧压力，其关系如下图所示： ４ ｇ（１Ｉ．酞） 图２局部荷栽引起的附加侧向土压力 包括地基承载力、堆土时间、堆土管理等非堆土方式因素。 ２坑边堆土对基坑的影响 公式１中与堆土方式相关的参数主要为堆土距离ａ、堆 在对工程常用案例的分析中可以定性的看出，堆土宽度 土宽度ｂ和堆土荷载ｑ。其中堆土荷载ｑ主要与堆土高度ｆ１ 对被基坑围护的影响还是十分敏感，相对基坑围护，在堆土 有关。 宽度Ｏｈ￣１Ｏｈ范围内变化时，由于堆土而引起的最大附加侧 ¨们 ２．１堆土高度ｎ 。 ¨ ０ 向土压力随着堆土宽度的增大呈近似线性增大关系，在ｌ０ｈ 堆土高度亦即决定了堆土产生的附加荷载，由公式（１） 之后，堆土面积引起的侧向土压力基本上不再增加，也表明， 可以看出，△ 与地表局部均布荷载标准值 呈线性正比 ｛寻 当堆土截面宽度达到１Ｏ倍基坑深度时，就可视为无限长进 关系。 椭 行处理。 根据上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》第５．５．２ ２．３堆土距离ａ 条：在基坑外侧地面作用满布附加荷载 时，产生的附加侧 根据上述初始参数６＝１．０ 不变的情况下，依次更改堆 向土压力标准值按照下式计算： 一 土距离ａ的取值，得到不同ａ值情况下Ｚ从Ｏｈ￣２．Ｏｈ深度范 △ ＝ （４） 嘲 围内最大附加土侧压力，其关系如下图所示： 根据上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》第 ㈣ 系 关 ３．０．１０中（２）规定：坑外地面超载取值不宜小于２０ ｋＰａ。因 此，在坑边进行堆土时，在设计未进行特殊处理情况下，其堆 土高度所产生的荷载同时加上其他施工荷载等累计之和不 得超过２０ ｋＰａ。 因此紧邻基坑边若仅有堆土荷载，则紧邻基坑堆土时高 度不宜超过１ ｍ。 若超过１ ｍ，必须通过改变堆土宽度６、堆 土距离ａ等其他参数并进行综合计算分析且采取一定针对 ０．００ ｎ５Ｏ １．００ １．５０ ２．００ ２．５ｏ ３＿舶 ３ ０ 性措施之后方可实施。 ４，＾ 同时，为便于分别对各因素进行探讨，在研究其他参数 图４△ ／ｑ（ｍａｘ）与ａ／ｈ关系 时，避免堆土高度对研究的影响，将其他比较目标参数的比 较目标统一取为△Ｐ．＜／ｑ。 在对工程常用案例的分析中可以定性的看出，堆土距离 初步计算参数中参考常见基坑工程情况，假定基坑深度 对基坑围护的影响还是十分敏感，在Ｏｈ￣１．Ｏｈ范围内，由于 为ｈ，ａ＝Ｏ．１ｈ￣２．Ｏｈ；ｂ＝Ｏ．１ｈ￣２．Ｏｈ，考虑到常见围护形式，并对 堆土而引起的附加侧向土压力随着距离的增大而急剧下降， ｚ＝Ｏ．１ｎ～２．Ｏｈ深度范围内的堆土产生的附加土侧压力进行 相对全过程最大值下降幅度达到７０％左右（随参数不同会稍 研究。 有不同，后同）；在１．Ｏｈ￣２．Ｏｈ范围内，由于堆土而引起的附 初始参数取如下， 取１０ ｍ，ａ＝１．Ｏｈ＝ｌＯ ＩＩＩ， １．Ｏｈ＝ｌＯ ｍ。 加侧向土压力随着距离的增大而相对温和下降，相对全过程 并依次分别改变各参数的数值来研究其对工程的影响程度： 最大值下降幅度达到１２％左右；在２．Ｏｈｍ３．Ｏｈ范围内，由于堆 研究在以上各个参数分别在其取值范围内变化时，不同深度 土而引起的附加侧向土压力随着距离的增大而相对缓慢下 ｚ处△ 的变化情况及其规律。 降，相对全过程最大值下降幅度达到５ 左右。另外，在本案 ２．２堆土宽度ｂ 例中，在堆土距离超过１．５，７后，最大值所在深度已经超过了 根据上述初始参数ａ＝１．Ｏｈ不变的情况下，依次更改堆 基坑的深度。 舭。 第３３卷第１１期 ＶｏｌＩ３３ Ｎｏ．１１ 建筑施工 ＢＵＩＬＤＩＮＧ Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ 砂石换填的稳定边坡法在深基坑 上部特殊软土处理中的应用 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｄｅ Ｓｌｏｐｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｓａｎｄ－Ｓｔｏｎｅ Ｃｕｓｈｉｏｎ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ＳｏｆｔＣｕｓｈｉｏｎ ｔｏ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ０ｔ ０ｔｔ Ｕｐｐｅｒ Ｐａｒｔ ｏｆ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ 口 孙军利 （青建集团股份公司青岛２６６０１１） 【摘要】中国科学院光电研究院青岛研发基地科研楼和保障楼工程的基坑支护方案通过多个方案论证分析，最终选择采用 砂石换填处理基坑边坡上部淤泥质软弱土层的支护方案。该方案简单易行，经济合理，经实际施工检验，缩短了工期，取得了 良好的经济效益和社会效益。 一 【关键词】砂石换填淤泥质软弱土层 边坡支护 【中圈分类号】１１Ｉ７５１ ／文献标识码 Ｂ 【文章编号】１００４—１００１（２０１１ Ｊ１１－０９６６—０３ １工程概况及地质条件 １．１ 工程概况 基坑平面如图ｌ。 工程基坑场区北临规划中的轨交７号线，西临规划１２ 号线。道路上的地下管沟离基坑有一定距离，基坑支护锚杆 和土钉施工对其不受影响，基坑东面、南面地下无管网、管 线。 １．２工程地质条件 （１）地形：场地内地势低，地表有积水。因场地内有厚度 较大淤泥质土，结构松散，地基强度低，大型机械进出困难。 （２）地貌：场区原地貌属滨海浅滩，后改造为盐田或虾 中国科学院光电研究院青岛研发基地科研楼和保障楼 工程位于青岛市高新区园内，属于中国科学院光电研究院青 岛研发基地项目工程的一个单体，地下２层，地下室托２个 塔楼，筏板基础，框剪结构。本工程基坑投影周长约３６０ ｍ， 基坑深度约９．５ ｍ，相对标高一１０．８０ ｍ（绝对标高～５．３ ｍ）。 【作者简介】孙军利（１９７０－），男，高级工程师，硕士研究生，一 级注册建造师。联系地址：青岛市北区堂邑路ｌ１号（２６６０１Ｉ ｏ 【收稿日期】２０１１－１ｏ－２１ 池，近期经人工回填改造形成现地貌。场区南侧存在地表堆 ３ 结论 综合以上分析，同时考虑到现场管理对堆土荷载效应也 有着很重要的关系，因此，建议在必须进行现场堆土时，宜遵 循以下原则： 截面宽度。若通过计算达到１０ｈ仍然为安全的话，倘场地条 件许可，宜尽量增加堆土宽度而减小堆土高度。 （６）堆土产生的附加荷载不应超过所在区域地基承载 力。现场堆土场地在堆土前应进行一定的地基处理，必要时 可进行地基加固。 （１）在工程必须进行现场堆土的情况下，距离坑边 Ｏｈ￣１．Ｏｈ范围内应禁止超量堆土；１．０ｈ￣２．Ｏｈ应尽量不堆土； ２．０ｈ￣３．Ｏｈ内限制性堆土。必须大量堆土时，应尽量堆置于 （７）现场堆土场地必须有良好的排水措施；现场堆土应 注意堆土的坡度，以免造成滑坡。必要时应对堆土进行护坡 处理。 参考文献 ３．０ｎ范围以外。其中ｎ为基坑开挖深度。 （２）在现场堆土总量一定的前提下，宜首先增加平行基 坑边的堆土长度，当堆土宽度处于０ｈ￣１０ｈ区间不宜增加截 面宽度，应尽量不增加堆土高度。 ２０１０． ［１Ｉ ＤＧ／Ｔｊｏ８—６卜２】ＯｌＯｊ１１５７７—２０１０．基坑工程技术规范［ｓ】．上海： （３）基坑边若仅有堆土荷载，则堆土高度不宜超过１ ｍ。 （４）若堆土高度超过１ ｍ，必须通过改变堆土距离和宽 ［２］代恒军，梁志荣．地面堆栽作用下邻近桩基变形的三维数值分 析Ⅱ１．岩土工程学报，２０１０，３２（增刊２）． 度等其他参数并进行综合计算分析方可实施。 （５）堆土宽度处于Ｏ，Ｉ～１０ｈ区间时，不宜随意增加堆土 ［３］李忠诚，朱小军．地面超栽条件下土体侧移模式及对邻近桩基影 响分析Ⅱ】．岩土力学，２００７，２８（增刊）．