Environmental Impact Effect of Soft Soil Foundation Pit Group Engineering
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摘要: 基坑群工程的分坑方式与开挖流程对基坑及周边环境的影响及其叠加效应较为复杂，采用规范规定的设计计算方法难以进行分析。以上海软土地区某基坑群工程为背景，建立多种概念模型，总结不同分坑方式对周边环境的影响规律，分析相邻基坑不同开挖顺序对周边环境影响的叠加效应，研究成果用以指导基坑群工程的总体分区与工况设计。监测数据表明，该基坑群工程按设计分区和工况实施对周边环境影响总体可控，尤其对运营地铁等敏感保护对象影响较小。分析结果与设计对策可供类似工程参考。Abstract: The divided pit excavation and excavation process of foundation pit group engineering are complex, and the environmental impact superimposed effect is significant. The above problems cannot be analyzed by the standard design and calculation method. Taking a project in a soft soil area of Shanghai as the background, a variety of conceptual models were established to analyze the impact of different divided pit excavation of large-area foundation pits on the surrounding environment, and analyze the superimposed impact of different excavation sequences of adjacent foundation pits on the environment, and guide the overall zoning and working condition design of foundation pit group projects. The monitoring data showed that the impact of the project implementation on the environment is generally controllable, and the key strengthening areas have little impact on the sensitive protection objects such as the operating subway. The relevant analysis results and design countermeasures can be used as a reference for similar projects.
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表 1 模型土层小应变参数表
土层 $ {E}_{{\text{oed}}}^{{\text{ref}}} $/MPa $ {E}_{{\text{50}}}^{{\text{ref}}} $/MPa $ {E}_{{\rm{ur}}}^{{\rm{ref}}} $/MPa $ {{G}}_0^{{\rm{ref}}} $/MPa m R ①1 2.5 2.1 12.6 50.5 0.8 0.75 ② 4.2 3.5 21.2 63.6 0.8 0.75 ③ 3.3 2.7 19.4 58.2 0.8 0.75 ④ 2.5 2.1 16.8 42.1 0.8 0.75 ⑤1 9.3 7.7 46.7 110 0.8 0.75 ⑤2 4.3 3.6 21.6 64.9 0.8 0.75 ⑤3-1 5.6 4.7 28.3 73.7 0.8 0.75 ⑤3-2 7.4 6.2 37.3 97.0 0.8 0.75 ⑦1 12.3 12.3 37.0 111.1 0.8 0.75 注：$ { E}_{{\text{oed}}}^{{\text{ref}}} $为固结试验的参考切线模量；$ { E}_{{\text{50}}}^{{\text{ref}}} $为三轴固结排水剪切试验的参考割线模量；$ { E}_{{\rm{ur}}}^{{\rm{ref}}} $为三轴固结排水卸载再加载试验的参考卸载再加载模量；$ {{G}}_0^{{\rm{ref}}} $为小应变刚度试验的参考初始剪切模量；m为模量应力水平相关的幂指数；R为破坏比。 
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表 2 不同分坑方式模型计算结果
计算模型 环境保护侧
位移/mm另一侧位移/mm 地表
沉降地墙
位移地表
沉降地墙
位移M1单坑 27.9 47.2 27.9 47.2 M2大坑+长条形小坑 16.8 20 25.8 46 M3垂直环境保护侧均分两坑 22.2 40.3 22.2 40.3 M4垂直非环境保护侧均分两坑 23 43 30 53
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表 3 分析工况列表
序号 工况 类型 基坑
数量基坑间距
/m1 C1-a：中坑单坑开挖至基底 单坑开挖 1 2 C1-b：北坑单坑开挖至基底 1 3 C1-c：南坑单坑开挖至基底 1 4 C2：先开挖中坑基坑后同步
开挖南北两侧基坑群坑开挖 3 10 5 C3：由北往南依次开挖 3 10 6 C4：三坑同步开挖 3 10
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表 4 周边环境实测最大变形
环境对象 距基坑
最近距离/m实测
变形/mm地铁车站本体 10 5 地铁车站附属结构 9 水平19～27
沉降9～12区间隧道 22 9 西侧云锦路地面沉降 7 31 东侧龙腾大道
地面沉降K地块 5 25 M地块 5 95 O地块 5 120
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图(12) / 表(4)
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