地铁基坑时空效应理论挖土施工应用浅谈

时空效应规律在软土深基坑工程中利用一、引言:因为土体各向异性、土工试验技术不足和施工原因复杂性，在基坑施工中各工况下不停改变流变参数难以测准，而支护墙体内力和位移也就难以估计。

现在中国外对此问题尚缺乏处理理论和方法。

所以在软土地域建筑物和市政公用设施密集地域，要按控制土体位移保护环境要求，进行深基坑设计和施工，就带有风险性。

为求得工程安全和环境安全，在中国外部分靠近关键建筑设施软土深基坑中，于基坑内部进行大量地基加固以改善土壤性质(如新加坡、台北等工程实例)。

从中国软土地域，尤其是上海地域近十年来在深基坑施工实践和试验研究结果中，能够认识到:在深基坑开挖及支撑过程中，每个分步开挖空间几何尺寸和支护墙体开挖部分无支撑暴露时间，和周围墙体和土体位移有一定相关性。

这里反应出基坑开挖中时空效应规律性。

实践证实:利用时空效应规律，能可靠而合理地利用土体本身在基坑开挖过程中控制土体位移潜力而达成保护环境目标，这是一条安全而经济技术路径，这已为上海近两年来完工五个深基坑工程实践所验证。

二、考虑时空效应基坑工程设计及施工技术关键点:1、首先合理选定基坑开挖及支撑施工工序和施工参数。

基坑开挖和支撑施工是决定基坑工程成败优劣关键工序。

为在基坑开挖中降低土体扰动范围，保持基坑稳定，并使地层位移和差异位移符合估计值，合理选定基坑开挖及支撑施工工序和施工参数是决定性原因。

开挖和支撑施工工序基础是按分层、分部、对称、平衡标准而制订，最关键施工参数是每层开挖中挡墙被动区土体挖除后，挡墙未支撑前自由暴露时间和暴露宽度和深度。

在大面积不规则形状高层建筑深基坑中，挡墙被动区土体往往在开挖中被保留成为土堤状，此土堤断面尺寸亦按其能抵住挡墙要求而定，亦为关键参数。

2、基坑设计中，估计考虑土体流变性围护墙体位移和对应地层位移，并采取方法使之符合保护环境要求。

从实测资料和理论分析中可知:土体流变性时软土深基坑变形影响是显著，在同一工况下基坑围护墙体随其在开挖后暴露时间延长而增加，现在通常基坑围护墙体变形计算均未计及流变原因，在基坑周围建筑设施对地基位移很敏感时，尤其在流变性较大土层时，就必需正确地采取以下计及土体流变性计算法，并采取对应处理对策。

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。

深基坑支护技术在地铁施工中的应用摘要：以深圳地铁5号线五和站为例，系统的介绍复杂情况下深基坑支护技术的施工要点。

关键词：地铁站；深基坑；支护技术；监控量测中图分类号：u231+.3 文献标识码：a 文章编号：前言随着我国城市建设步伐的加快，国内一些大城市地铁工程相继开工建设，而地铁车站作为地铁的重要组成部分，其施工技术更是在不断的发展和完善。

地铁站一般均设置在人口密集的区域，施工范围狭小、城市地下条件复杂，因此深基坑支护技术的应用在地铁建设中就显得尤为重要。

本文仅就明挖地铁车站深基坑支护技术进行重点阐述。

通过深圳地铁5号线五和站深基坑支护在特殊条件下的施工事例，运用“时空效应”理论，着重介绍深基坑支护在地铁车站中的应用情况。

1、工程概况深圳地铁5号线五和站位于深圳市龙岗区，在布龙公路和五和路交叉口南侧。

车站横跨五和南路，北临布龙公路立交桥，走向与布龙公路走向一致。

车站结构全长254.4米，结构宽21.4米，最大开挖深度为25米。

2 、支护体系设计由于车站主体紧邻布龙公路，此处为布龙公路跨五和南路的跨线桥，相对高差较大，为保证车站主体施工开挖期间布龙公路的整体稳定性，确保基坑开挖安全及布龙公路行车安全，车站主体围护桩外侧设置有专门的φ1000mm钻孔桩，并配合锚索结构共同作用。

同排锚索间距按φ1000mm钻孔桩隔桩布置，其中第1排锚索单根长度为20m，2、3排锚索长度为25m。

锚索采用4孔为一束，自有段长度为5m。

同排锚索之间以钢腰梁连接，使锚固体系能够较好的承受荷载。

设计应力350kn，锁定应力270kn。

车站主体深基坑采用钢围檩与钢支撑结合组成的内支撑体系进行支护，车站一般段主体开挖深度为15.5米，设计采用四层φ600mm，壁厚t=16mm的钢管支撑。

钢管支撑第一层与地面高差约2.8米，预加应力400kn；第二层与第一层高差3.7米，预加应力600kn；第三层与第二层高差3.7米，预加应力600kn；第四层与第三层高差5.0米，预加应力600kn；基底与第四层高差越3.6米。

《地铁站基坑开挖变形规律及影响因素研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，地铁建设项目逐渐增多。

基坑开挖作为地铁施工的重要组成部分，其安全性、稳定性以及开挖过程中变形规律的研究，显得尤为重要。

本文以地铁站基坑开挖为研究对象，旨在研究其变形规律及其影响因素，以期为类似工程提供参考依据。

二、研究背景与意义基坑工程是地铁施工的关键环节，其安全性直接影响着地铁建设工程的整体质量和安全性。

然而，在基坑开挖过程中，由于地质条件、环境因素、施工方法等多种因素的影响，基坑变形问题时常发生，甚至可能引发严重的事故。

因此，对地铁站基坑开挖变形规律及影响因素的研究具有重要的理论价值和现实意义。

三、基坑开挖变形规律研究（一）研究方法本研究采用现场监测与数值模拟相结合的方法，对地铁站基坑开挖过程中的变形规律进行研究。

首先，在基坑开挖现场进行实时监测，记录基坑的变形数据；其次，利用数值模拟软件对基坑开挖过程进行模拟，分析基坑变形的规律和特点。

（二）研究结果通过现场监测和数值模拟，我们发现地铁站基坑开挖过程中，变形主要表现在水平位移和竖向沉降两个方面。

水平位移主要发生在基坑的边缘，而竖向沉降则主要发生在基坑底部。

在开挖过程中，随着土方量的减少，基坑的变形逐渐增大，但变形速率逐渐减小。

此外，我们还发现基坑的变形具有一定的时空效应，即不同时间段和不同空间位置的变形规律存在差异。

四、影响因素研究（一）地质条件地质条件是影响基坑变形的重要因素。

地质条件复杂、土质松软的地区，基坑开挖过程中容易发生较大的变形。

因此，在基坑设计施工中，需要充分考虑地质条件的影响，采取相应的措施减小变形。

（二）环境因素环境因素也是影响基坑变形的重要因素。

例如，周边建筑物的距离、地下水位、降雨等都会对基坑的变形产生影响。

因此，在基坑施工过程中，需要密切关注环境因素的变化，及时采取措施减小变形。

（三）施工方法施工方法是影响基坑变形的另一重要因素。

不同的施工方法对基坑的变形程度和速率都有影响。

一、前言：从八十年代末到2000年上海分别建成了地铁一号线与地铁二号线，在工程实践中不断探索，不断总结，不断提高的过程中，老一代地铁建设者发现了软土地基深基坑开挖过程中地层位移变形的“时空效应”规律，这一规律的发现对上海地铁深基坑施工安全起到了决定性的作用。

“时空效应”顾名思义即充分利用软土基坑坑内土方开挖后，土体变形在时间和空间上的滞后特性，及时架设支撑与预加轴力平衡围护内外土压力差，从而达到控制围护变形和周边地面变形的挖土与支撑两道工序组合工况效应。

目前正值我公司在大力拓展地铁施工业务之际，将会遇到愈来愈多深基坑挖土施工与周边环境安全保护问题。

但由于基坑挖土与支撑安装工序不是工程实体结构的一部分，不存在传统意义上的质量好坏概念，所以往往会在基坑挖土上最大限度的压缩工期，这一做法很可能会产生挖土与支撑两道工序脱节、基坑开挖面过长、后续内部结构底板跟不上挖土速度等问题从而导致基坑围护结构不稳定和周边建筑物、地下管线沉降等。

希望通过我项目部基坑挖土施工的深刻教训，和几点运用“时空效应”理论顺利完成基坑挖土体会的浅述，以引起一线施工管理人员对运用“时空效应”理论进行基坑开挖土的重视。

二、深基坑施工概况9号线一期七宝车站主体基坑端头井采用800mr# 31米深地墙围护结构，标准段采用600mr#29米深地墙围护结构；端头井开挖深度16.8m，标准段开挖深度15住右；端头井与标准段均设5道①609 X 16钢管支撑；坑底下3n＜用旋喷桩抽条对撑加固。

基坑北侧距围护22米有一9层在建建筑，钢筋混凝土框架结构，箱形一、前言：从八十年代末到2000年上海分别建成了地铁一号线与地铁二号线，在工程实践中不断探索，不断总结，不断提高的过程中，老一代地铁建设者发现了软土地基深基坑开挖过程中地层位移变形的“时空效应”规律，这一规律的发现对上海地铁深基坑施工安全起到了决定性的作用。

“时空效应”顾名思义即充分利用软土基坑坑内土方开挖后，土体变形在时间和空间上的滞后特性，及时架设支撑与预加轴力平衡围护内外土压力差，从而达到控制围护变形和周边地面变形的挖土与支撑两道工序组合工况效应。

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。

地铁深基坑开挖引起的环境效应及防治措施论文关键词:基坑工程;环境爱护;时空效应;降水;隆起;地面沉降;信息化;监测1 概述近年来随着我国地铁建设的进展,越来越多的城市修建地铁。

而地铁深基坑工程具有开挖难度大、工期长、费用高及对四周环境的影响大等问题,它已经成为城市建设中一个亟待攻克的难题,其中的环境爱护问题已经成为基坑支护中诸多问题的重中之重。

因此地铁基坑工程施工的好坏,直接影响到基坑工程的造价和平安,同时,爱护邻近建筑(或管道)的平安并保证其正常使用具有重大的经济效益和社会效益。

2 基坑开挖引起的环境效应城市地铁深基坑工程具有以下特点:(1)深基坑工程施工环境条件比较差。

由于高层、超高层建筑都集中在城市中心区及主要街道的两旁,建筑密度大,人口密集,交通拥挤,施工场地狭小,束缚了工程施工的手脚。

(2)基坑开挖越来越深。

业主为节省土地,充分利用原有基地面积和地下空间,设置车站、人防、机房及消防设施,故地铁结构的深度和层数相应增加。

(3)必需设置技术牢靠可行的支护结构来确保平安,还要考虑到对四周地下的煤气、上水、下水、电讯、电缆等管线的影响,尽可能削减对这一系列建筑及设施的损坏性影响。

(4)随着竞争机制的增加,业主对造价、工程进度、工程质量的要求也越来越高,相应增加了施工难度。

2.1降低地下水引起的环境效应降低地下水位引起的环境效应表现为:(1)降低地下水位引起的地面沉降;(2)地下水渗透破坏引起的基坑坍塌;(3)基坑突涌导致的基土开裂。

在基坑开挖过程中,通常采纳井点降水来到达降低水位、固结土体、稳定边坡和便于开挖的目的。

同时,基坑降水,由于水位降落而引起地面沉降,相应形成以水位漏斗为中心的地面沉降变形区,导致次范围内的建筑、道路、管网等设施因不匀称沉降而发生断裂、倾斜,影响其正常使用和平安。

降低地下水位引起的环境改变机理为:(1)水位降低削减了土中地下水对地上建筑物的浮托脆弱土层受到压缩而沉降;(2)使孔隙水从土中排出。

深基坑施工应用时空效应理论的体会郑永华【摘要】在深基坑工程的设计与施工中,比如地铁深基坑工程的设计与施工中广泛应用时空效应理论,取得了肯定的科技结果.工程实践分析表明,应用时空效应理论进行深基坑开挖,与常规基坑开挖方法相比,可减小软土基坑变形30~50%[1].本文谨引用近几年的工程实例,在做好基坑围护桩、止水帷幕的基础上,探讨深基坑开挖与支护施工应用"时空效应"理论的体会.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】2页(P8-9)【关键词】深基坑;开挖;支护;施工;安全【作者】郑永华【作者单位】福州闽龙铁路工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU7531 工程概况1.1 基坑围护结构基本概况基坑围护结构由钻孔灌筑桩+水泥高压旋喷桩（双层）+内支撑的围护形式组成。

平面尺寸：长×宽=62.0m×17.5m，基坑最大开挖深度：14.20m。

基坑内横向支撑自上而下共设四道，第1道是混凝土支撑梁（与冠梁联接），其平面布置简图如图1所示。

图1第2～4道为钢管支撑梁，其平面布置简图如图2所示。

图2根据设计图，同一平面上的各道钢支撑的横向间距为：1.2 工程地质条件拟建场地土层自上而下依次简述如下（相对标高为10.00～4.20）：①1杂填土，揭示层厚为9.778～5.37m；①2粘性素填土，揭示层厚为8.57～5.37m；②淤泥质粘土、局部表现为淤泥，揭示层厚为5.37～0.67m；④粘性土夹碎石揭示层厚为0.67～2.93m。

2 深基坑土方开挖及坑内支护的要点深基坑的土方开挖与坑内支护是在基坑围护桩、止水帷幕结构施工完成后进行的，也是基坑项目施工的关键工序。

项目工程开工前，要做好地表排水和坑内降排水，做好基坑的实时监测，做好资源配置，合理安排劳动力和施工机械，掌握和充分利用“时空效应”的规律，做好各施工工序之间的衔接，在最短的时间内完成开挖与坑内支护这两道工序组合的工况。

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。

2019·2·Building Construction204基于“时空效应”原理的邻近地铁深大基坑土方开挖施工组织和实践王国佐 尤 波 周建中 许 捷中亿丰建设集团股份有限公司 江苏 苏州 215131摘要：以某邻近地铁的超大深基坑施工为例，详细介绍了深基坑的支护和土方开挖技术。

由于基坑距离既有地铁线路较近，为更好地保护地铁，根据时空效应原理，按照“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则，采用分坑施工、分区开挖的方案，各分基坑内土方再按照“盆式＋台阶式”开挖的形式进行施工，取得了理想的效果，保证了地铁的正常运营。

关键词：邻近地铁的深基坑；土方开挖；时空效应；动态监测中图分类号：TU751+.2 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2019)02-0204-05 DOI：10.14144/ki.jzsg.2019.02.009Construction Organization and Practice on Earth Excavation of Deep-Large Foundation Pit Adjacent to Subway According to Principle of "Time-Space Effect"WANG Guozuo YOU Bo ZHOU Jianzhong XU JieZhongyifeng Construction Group Co., Ltd., Suzhou, Jiangsu 215131, ChinaAbstract: Taking the construction of a deep -large foundation pit adjacent to subway as an example, the earth support and excavation technology of deep foundation pit is introduced in detail. Because the foundation pit is close to the existing subway line, in order to protect the subway better, according to the principle of time -space effect as well as the principle of "stratification, partitioning, symmetry, balance, time limit", the scheme of separate pit construction and divisional excavation is adopted. The earth in the separate pit is constructed in the form of "basin type + terrace type" excavation, which has achieved ideal results and guaranteed the normal operation of the subway.Keywords: deep foundation pit adjacent to subway; earth excavation; time -space effect; dynamic monitoring2 基坑支护设计概况2.1 围护结构及分坑设计围护结构采用厚1.0 m/1.2 m 地下连续墙，地下连续墙深40、46、48 m ，单排三轴水泥土搅拌桩槽壁加固。

浅析地铁车站深基坑开挖施工技术的应用摘要：随着我国经济的快速发展，地铁作为城市轨道公共交通的主要工具，在城市的发展中起着不可替代的作用。

地铁的广泛使用缓解了大城市交通拥挤的状况，给城市居民的生活提供了极大的便利。

因此，大中城市的地铁建设已经陆续开始，地铁车站基坑开挖工程在城市中已是常见现象，该文就地铁车站深基坑的开挖技术做了简明论述，对开挖深基坑中的设计要求、施工要求、技术难点、解决办法做了简要介绍，着重介绍了地铁深基坑的开挖工艺和支撑工艺，希望对地铁车站的基坑开挖及类似的工程施工有所帮助。

关键词：地铁车站；深基坑；施工方法；开挖工艺；支撑工艺；造价1、工程概况和难点分析地铁车站基坑开挖需要掌握工程概况：工程建设位置、工程结构、施工面积、设计深度标高、开挖地点的地质状况及周围建筑状况凡此等等。

遇到的困难主要有：（1）工程水文地质条件不好，地下水对基坑开挖有较大影响。

（2）地上建筑物较多，尤其是在深基坑土体破坏范围内的建筑物，基坑开挖后荷载传递会引发基坑失稳，严重时可导致塌陷。

（3）施工地点附近交通繁忙，车流量过大易引起边坡受力不均，严重时会导致边坡滑陷。

（4）其他影响基坑变形的因素都要加以控制。

地铁车站基坑开挖技术的核心表现在对深基坑支撑体系的控制上，这些影响深基坑开挖的因素都加大了对坑边支撑维护的难度。

2、设计要求和施工要求2.1 设计要求按地铁车站施工的要求、结构和营运的要求，工程要满足下列最低条件。

（1）基坑安全：基坑工程安全等级为一级。

（2）结构耐久：主要结构构件设计使用年限为100年。

（3）抗震等级：结构的抗震等级为三级，对非承重构件也要采取相应的抗震措施。

（4）安全等级：车站主体结构的安全等级为一级；附属构件和围护结构的安全等级可为二级；露天结构和迎土面的混凝土结构设计类别可为二类。

（5）防水等级：设备区和车站结构的防水要设为一级，非设备区防水等级为二级。

2.2 施工要求基坑开挖应根据支护结构设计、降水排水要求，结合周围建筑物状况和交通状况确定开挖方案。