基底隆起

基底隆起是基坑豎直向卸荷而改變坑底土體原始應力狀態的反應。基底隆起問題是一個非常複雜的課題，涉及的影響因素非常多。基底隆起量的大小是判斷基坑穩定性和變形的重要指標。基坑發生失穩是不允許的，但允許產生一定量的隆起。

基本介紹

• 中文名：基底隆起
• 外文名：bottom heave
• 學科：土木工程
• 作用：判斷基坑穩定性和變形
• 原因：原土壤平衡的應力場受到破壞
• 處理： 增加臨時支撐

簡介

基底隆起是指基坑開挖面的卸荷過程，由於卸荷及土體的應力釋放，引起坑底土體向上回彈；隨著基坑開挖深度的增加，基坑內外壓力差也增大，引起支護結構的變形與基坑外土體的位移。基坑開挖較淺時，基坑只發生彈性隆起；當基坑開挖深度不斷增加，彈性隆起相應增大；當基坑開挖深度達到一定程度，地基中的塑性開展區不斷擴大，直至連通，支護結構的過大變形與坑外土層的位移隨之增大， 基坑將由彈性隆起發展到塑性隆起，致使造成基坑失穩，坑內產生破壞性滑移，地面產生嚴重沉降。基底隆起多發生在軟流塑地質工程中，因地下水壓力過大，下穿圍護體系對基坑或隧道底部土體形成上浮力，進而形成基面隆起的現象。為防止基地隆起，主要是通過降排水、地基加固、注漿等方式，以減小工程範圍內的水壓。同時加強對水位及基底的監測，及時對隆起進行預防和控制。基地隆起對工程安全帶來較大的災害，輕者影響基底土體擾動，重者形成管涌、流砂，進而演化成坍塌等形態。若在捷運運行過程中若發生基地隆起，將會引發更嚴重的事故，如2011年8月22日，南京捷運2號線曾發生列車運行過程脫節，致使2號線局部線路停運3天。

基底隆起規律

在基坑開挖深度不大時，坑底土體在卸荷後發生豎向的彈性隆起，當圍護牆底為清淤良好的原狀土或注漿加固土體時，圍護隨土體回彈而抬高，此時坑底彈性隆起的特徵是坑底中部隆起最高，而且坑底隆起基本不會引起圍護牆外側土體向坑內移動。隨著開挖深度的增加，基坑內外的土面高差不斷增大，基坑內外土面高差所形成的荷載和地面各種超載就使得圍護牆外側土體向基坑內移動，使基坑坑底產生向上的塑性隆起，同時在基坑周圍產生較大的塑性區， 並引起地面沉降。此時隆起量也逐漸由中部最大轉變為兩邊大中間小的形式即平常所說的雙峰馬鞍形，基底中心點隆起量較小，在位於坑壁一定距離處基坑隆起量最大。這種隆起形式在圓形基坑中較為常見，但對於較窄的基坑或長條形基坑，仍是中間大兩邊小。

原因

基坑開挖後，原土壤平衡的應力場受到破壞，卸荷後基底要回彈。基坑開挖前，原狀土已經形成了穩定的應力場和變形，由於土體的開挖就是土體的卸荷過程，因此在破壞原有土體的應力場和平衡狀態的同時，必然引起基底的回彈。

基底土受回彈后土體的松馳與蠕變的影響加大了基底的隆起。原狀土的平衡狀態在開挖以後被破壞，原來的密實程度遠大於開挖後的密實程度，又由於機械、 人工等各方面的擾動， 回彈後的土體變得更加鬆弛，因此加大了基底的隆起。

地下連續牆在側水土壓力作用下，牆角與內外側土體發生塑性變形而上涌。基坑開挖後，圍護結構必然產生一定的位移和變形，在圍護結構變形的同時，牆角處的內外側土體產生一定的塑性變形，因而導致土體的上涌。

黏性土基坑積水，即使時間短也會因黏性土吸水使土的體積增大而隆起。由於基坑底部位於砂質粉土和粉質黏土層，杭州地區水位較高，而在施工過程中，降水效果又不好，有很長一段時間內，基坑均位於水位以下，整個基坑浸泡於水中，因此由於黏性土吸水使土的體積增大，從而加大了基坑底的隆起量。地下連續牆在側水壓力作用下，牆角與內外土體發生塑性變形而上涌。