现如今随着城市建设的发展基坑支护这一施工技艺被得到了广泛的使用，今天山东城乡岩土通过一个真实的基坑支护施工案例来为大家讲解这一问题，希望大家可以从中有所收获。

一、工程概况

本文所依托的工程为位于济南市市中心的某一超高层建筑，其主体建筑高度约为260 m，并附带4层裙楼，主体超高层主楼区域设置地下室三层，裙楼区域设置了两层地下停车场。地下三层部位基坑开挖深度为14 m，主体超高层建筑区域基坑开挖深度17.0 m，主体超高层区域电梯井落深区域开挖深度达到23.0 m。基坑四周支护结构采用形变控制较强的地下连续墙+预应力锚索的型式，坑中坑则是采用施工较为便捷的土钉墙进行支护。在该基坑东南角部位，由于位移控制及方便施工等方面的考虑，这一部位用混凝土内支撑替代了预应力锚索进行了支护。

在勘察深度范围内，场地地层由浅到深依次是人工堆积层填土、冲洪积层、残积层和白垩系闪长岩风化带组成。详述如下：

二、m值反演分析

将地下连续墙的实测水平位移与编写的MATLAB程序在不同m值情况下得到的计算水平位移进行比较分析，通过目标函数的最小值，找出各工况下最合理m值。本文采用如下的四种工况：工况一，基坑开挖1 m，在墙顶施加 道锚杆；工况二，基坑开挖6 m，在冠梁以下3.5 m处施加第二道锚杆；工况三，基坑开挖9 m，在冠梁以下6.8 m处施加第三道锚杆；工况四，基坑开挖14 m，在冠梁以下9.8 m处施加第四道锚杆。

实测得到的位移如图1所示。从图中可以看出，随着开挖深度的增大，墙体的水平位移逐渐增大，各个工况的变形曲线特征均是墙底变形最小，墙顶变形较大。并且随着基坑开挖深度的加大，支护结构位移的“鼓腹”现象越来越明显。工况一时，没有“鼓腹”现象，到工况四时，“鼓腹”现象较为明显。通过观察工况三和工况四中下部墙体的位移可以发现出现了负位移情况，这主要是预应力锚杆造成的部分墙体的位移回弹现象。四个工况的整体位移都较小，说明了本基坑支护采用连续墙支护结构较为合理，对位移的控制有较好的效果。

采用编写的MATLAB程序对各个工况进行m值反分析，最终通过取值范围的不断缩小，最终在基坑开挖1 m、6 m、9 m和14 m时，即四种不同工况下，得到基坑土的最优m值，如表2所示。

在最优m值情况下，工况一和工况二模拟曲线与实测位移曲线相关性更强，曲线更加贴合，工况三模拟曲线与实测位移曲线有一定偏差，但偏差不大，相对贴合，而工况四模拟曲线与实测位移曲线偏差 ，相关性也较差。前三个工况运用反分析得到的m值可以较为准确的计算出支护结构的位移，这说明了通过m值的反演分析，可以得出较为准确反应土体性状的m值；而工况四，通过反分析得出的m值均取为规范中范围的 值，且即使各土层m值参数均取得 值，还是不能满足模拟曲线与实测曲线的较好贴合，说明工况四运用反分析得到的m值不够准确，不能较为准确的反应计算出支护结构的位移。

三、m值预测工况分析

将工况一反演所得m值，代入到工况二、工况三、工况四，进行支护结构位移预测，得到计算位移与实测位移如图2(a)所示；将工况二反演所得m值，代入到工况三、工况四，进行支护结构位移预测，得到计算位移与实测位移如图2(b)所示；将工况三反演所得m值，代入到工况四，进行支护结构位移预测，得到计算位移与实测位移如图2(c)所示。从图2可以看出，通过工况一、工况二所得的m值可以相对较好的预测工况二、工况三的支护结构位移情况。虽然会出现计算位移较实测位移略微偏小的现象，但偏差不大，且形状也较为吻合，通过工况一、工况二所得的最优m值来预测工况二、工况三的支护结构的计算位移，对工程预测有一定的参考价值。但由于计算位移较实测位移偏小且本文仅选取了一个工程实测位移值作为研究，存在一定的不全面性和不广泛性，所以出于工程安全的考虑，在采用工况一、工况二所得最优m值作为荷载参考对后来的工况进行支护结构设计时，应该适当提高锚杆刚度、支护结构刚度等方面，才能达到实测位移与预测位移较为相近。

工况一、工况二和工况三在预测工况四时，预测结果都不够理想，计算位移与实测位移偏差较大，不能够通过所得的最优m值较好的预测工况四的支护结构位移，所预测的计算位移对工况四的工程设计预测没有太多参考价值。这主要是由于开挖较浅，基坑土体还处于弹性阶段，且锚杆预应力损失及回弹等多种现象还未发生，支护结构受力情况较为简单。而当工程开挖到工况四时，由于开挖深度较深，基坑土体出现弹塑性变形，上层锚杆预应力损失较大且下层锚杆出现回弹现象，支护结构受力情况较为复杂多变。

(a)工况一m值代入其他工况

(b)工况二m值代入工况三、工况四

(c)工况三m值代入工况四

四、结论

(1)以济南某超高层建筑基坑支护为实例，通过MATLAB程序的编写得到的支护结构的计算位移与实测位移曲线吻合性较强，说明了用这一程序来模拟基坑开挖过程中地下连续墙支护结构水平位移具有可行性。

(2)在基坑开挖深度比支护结构嵌入深度小时，即支护结构位移较小，随着基坑开挖的进行，同一土层的m值是逐渐变小的。

​(3)通过m值的反分析，可以极大的缩小基坑土层m值的取值范围，在基坑开挖深度较小的情况下，可以通过前一工况位移反分析得到的m值进行支护结构内力和变形的预测，对工程的进一步施工有一定的参考价值。

通过以上真实的基坑支护案例为行业内提供的宝贵的经验教训以便在以后的施工中更好的开展作业，希望可以对大家有所帮助，想了解更多的相关知识欢迎关注城乡岩土，我们将为你提供专业解答。

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