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表4.2 基坑施工应变措施
序号
开挖中可能出现的问题 围护结构出现渗水，漏泥或开挖面以下出现冒水
开挖土方不均衡，支撑延时导致2
围护和支撑的受力和变形速率变化过大，基坑回弹和周围土体变位过大
安全、稳定应变措施
1.出现渗水，漏泥应及时采取止水堵漏措施； 2.发现止水在设计施工中的薄弱环节，及时加固弥补措施
采取调整开挖及支撑的施工部位及参数，是基坑外荷均衡，减少每步开挖的空间尺寸，加快支撑的时间，增加支撑复加预加轴力的次数 1.增加临时斜撑、角撑；
3
围护结构刚度，强度不足，围护结构变形过大
2.支撑加设预应力； 3.调整支撑的竖向间距； 4.基坑四周卸载或坑内压载
1.分区分步开挖，并在最下层开挖中，分步挖分步浇注快硬混凝土垫层先形成部分垫层底版抵制墙
4
基坑隆起，变形过大
体变位；
2.采用中心岛施工法；
3.在坑底被动区土层中谨慎地超前一步进行双液快凝分层注浆加固土体或压载
1.加固支撑杆件；采用临时拉系构件缩短长细比必
5
支撑挠曲变形
要时在水平向及竖向增设支撑； 2.地面上对称卸载，坑内压载
6
支撑截面不足，有压损迹象
对支撑断面加固；在竖向及水平向增设支撑 1.设置竖向剪刀撑；
7
支撑立柱桩不均匀沉降（上浮）
2.设置稳定支撑的拉系构件； 3.支撑和节点上卸载或加载； 4.调整立柱上支托支撑的支托构件标高
围护、支撑、周围地表变形、坑8
底土体隆起变化速率均急剧加
大，基坑有失稳趋势
对基坑进行局部甚至全面回填或放水回灌以得到临时稳定，赢得时间进行地基或支撑加固
1
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5 计算书
5.1 荷载计算
在场中路站基坑工程中，围护结构所受的荷载主要考虑地面超载、竖向荷载和侧向荷载。在建筑场地范围内施工，根据相关规范要求，可取地面超载为q=20kPa。 5.1.1 各层土的物理力学性质指标
通过地质表和地质剖面图可得标准段土层的物理指标及厚度，如表5.1所示。
表5.1 标准段土层的物理性质指标 重度?土层编号 ①1 ②1 ③ ④ ⑥ ⑦1-1
土层名称
（KN/m） 18.0?? 18.2 17.6 16.6 19.3 18.3
3
粘聚力c(kPa) 15 21 12 14 46 5.5
内摩擦角土层厚度（m） 1.5 2.2 3.7 10.8 2.7 6.1
侧壁摩阻力力特征值fs（kPa） 57.8 22.8 9.7 20 49.3 23.2
?（°）
8.5 20.5 20.5 11.5 18 34
填土 粉质粘土 淤泥质粉质粘
土 淤泥质粘土 粉质粘土 1-1粉砂
各地层由于土的重度、粘聚力、摩擦角和厚度各不相同，同时根据下面采用的山肩邦男法的假设，要求墙背土压力呈线性三角形分布，在此为了达到计算方便和合理的目的，
各指标采用按土层厚度的加权平均值来计算。地下水位定为地下0.6m，地层砂性土厚度较小，计算中采用水土合算计算。
??i?hi （5.1） ???hi
式中 ?、C、?—土的加权平均重度（kN/m3）、加权平均粘聚力（kPa）、加权平均内摩擦
角（°）；
?i、Ci、?i—第i层土的重度（KN/m3）、粘聚力（kPa）、内摩擦角（°）； hi—第i层土的厚度（m）。
iC?h?C??h???h???hiii （5.2）
（5.3）
ii所以，墙底以上各层土的平均物理指标为：
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?1????i.hi?hi18.0?1.5?18.2?2.2?17.6?3.7?16.6?10.8?19.3?2.7?18.5?3.6?6.1?18.3
27?17.54kNm3?Ci.hiC1??hi15.0?1.5?21.0?2.2?12.0?3.7?14.0?10.8?46?2.7?5.5?6.127?15.40kPa??i.hi?1??hi?
8.5?1.5?20.5?2.2?20.5?3.7?11.5?10.8?18.0?2.7?34.0?6.1
27?17.84?坑内墙底至坑底各土层的物理指标为：
16.6?3.2?19.3?2.7?18.3?6.1?2??18.026kNm3 12?C2?14.0?3.2?5.5?6.1?46?2.7?16.9kPa
1211.5?3.2?18.0?2.7?34?6.1?2??22.48?
12将地面的均布荷载换算成位于地表以上的当量土重，即用假想的土重代替均布荷载。
假定地面为水平面，当量的土层厚度h'为：
qh'? （5.4）
?式中 h'—当量土层厚度（m）；
q—地面超载（kN/m2）；
?—围护结构周围土体的加权平均重度（kN/m3）。
20h???1.14m
17.54即开挖深度相当于h?h??15?1.14?16.14m。
基坑底板距离地连墙底部的距离hd?27?15.0?12.0m。
5.1.2计算土压力系数
根据规范要求，静止土压力系数可以按K0?1?sin?'计算，并参考《上海地铁场中路站详勘》得出：
静止土压力系数：K0?1?tan?1?0.678
主动土压力系数：Ka?tan2(45???12)?tan2(45??17.842)?0.53
被动土压力系数：Kp?tan2(45???22)?tan2(45??22.48?2)?2.24
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5.2 围护结构地基承载力验算
地连墙单位长度的竖向承载力特征值为：
Ra?fakBL?L?fsihi （5.5） 式中 Ra—地连墙的竖向承载力特征值，kN；
B、L—地连墙所取厚度、长度（m），B=0.8m、L=1.0m；
fak—墙底土的承载力特征值，根据场中路站详勘，fak?140kPa；
fsi—第i层土的墙体侧壁摩阻力特征值（见表5.1）； hi—第i层土的厚度（m）。
Ra?140?0.8?1.0?1.0?[(57.8?1.5?22.8?2.2?9.7?3.7?7.6?5.2)?2?(3.2?5.2?49.3?2.7?56.5?6.1)]?1199.07kN
地连墙自重：
G?26?0.8?1.0?30?624.0kN
根据经验，上部施工及超载传递下来的荷载取400kN，则 624.0?400?1024.0kN?Ra?1199.07kN
所以围护结构地基承载力满足要求。
5.3 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算
根据规范要求，使用简化后的Terzaghi地基承载力模式分析基坑的抗隆起稳定性，并用式5.6验算基坑的抗隆起稳定性。不考虑墙底以上土体的抗剪强度对抗隆起的影响和基坑尺寸的影响，并假定地连墙底的平面为基准面，滑动中心位于最下层支撑点处，其计算简图见图5.1。
qAhτγhdγ(h+hd)C图5.1 基坑抗隆起计算简图
hd
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?2hdNq?cNC （5.6）
?1(h?hd)?q式中 Kwz—抗隆起稳定安全系数，一级基坑取2.5，二级基坑取2.0，三级基坑取1.7，本
Kwz?工程取2.5；
?1—墙背处墙底以上各土层的加权平均重度，?1?17.54kNm3；
?2—坑内坑底至地连墙底各土层的加权平均重度，?2?18.026kNm3； q—地面荷载，取20kPa； h—基坑开挖深度(m)，为15m； hd—墙体入土深度(m)，取10m；
?—分别为墙底以下滑移线场影响范围内地基土的粘聚力、内摩擦角，c、 c?0kPa，
??34?；
Nq、Nc—地基土的承载力系数，Nq?e?tan?tan(452???2)?14.895,Nc?(Nq?1)tan??20.7418.026?10?14.895?5.44?2.5
17.54?27?20所以基坑底部土体不会发生隆起破坏现象。
Kwz?5.4抗渗验算
在对基坑进行抗渗验算时，当采用围护墙自防水时，验算至连续墙底部，可通过式5.7验算基坑底部稳定性。
hwhdh图5.2 抗渗验算简图
Ks?ic?ds?1??1?e? （5.7） ?ihwL式中 Ks—抗渗稳定安全系数，取1.5~2.0。基坑底土砂性土、砂质粉土或粘性土与粉性土中有明显薄层粉砂夹层时取大值。本工程取Ks?2.0；
?'ds?1ic—坑底土体的临界水头坡度，ic??；
?w1?e