带坑中坑基坑的研究现状及其平面分布类型
带坑中坑基坑的研究现状及其平面分布类型
宋明健，丁晓波，李
【摘
铁，周军
（中国十九冶集团有限公司，四川成都610031）
要】基坑工程具有事故多发的特点，尤其是带坑中坑基坑的安全问题更严重些，但对其进行系统
性的研究不多。首先，文章对带坑中坑基坑的认识和研究现状进行了简要总结；接下来，根据内坑与外坑之间的平面位置关系，将带坑中坑基坑分成了贯穿型、整边型、正中型、临边型、边角型等五种类型，并分别阐述了各种类型的特点。
【关键词】基坑；
坑中坑；
现状；
类型
【文献标识码】B
应力场和形变场相互影响、相互制约，即内、外坑的岩土状况和力学特征之间存在一定的时空耦合关系。这种耦合关系不仅和内、外坑的深度及场地地层有关，内、外坑及其影响，
之间的空间位置关系，对其影响也非常显著。因此，很有必要对内、外坑之间的空间位置关系进行分类讨论。
【中图分类号】TU94+2
基坑工程是岩土领域研究的热点和难点之一，具有事
［2］、［3］
。故多发的特点
随着建筑结构的多样化，主副裙楼等建筑，尤其是高层结构的电梯井、集水井和基础设备等附属结构设施，导致绝
而是出现了大量深浅不一大部分基坑坑底不是简单的平面，的带坑中坑基坑形式，如图1所示
。
1研究现状
对坑中坑基坑土压力及变形规律的认识程度，直接关系
着基坑工程及后续工程的安全与稳定。另一方面，目前对坑中坑基坑的研究并不多。现有的资料中，多是对坑中坑基坑支护方法的分析和探讨。
6］文献［介绍了上海环球金融中心工程基坑工程，该坑
4
中坑基坑面积约占大基坑面积的28%，坑体量约为1ˑ 10m 3，主楼基坑开挖深度达18. 35m ，坑中坑基坑开挖深度达25. 89m 。工程采用直径700mm 钢管工程桩与钻孔灌注桩
（a ）电梯井、集水坑坑中坑基
坑
组合形成坑中坑围护排桩，坑中坑边坡采用1ʒ 1放坡处理，
［7］
并用配筋喷射混凝土护坡，基坑垫层厚0. 2m 。金立坚等人结合上海地铁一号线南站改建工程，通过深浅基坑施工先后顺序的调整，利用已完成的结构合理设置传力带和架设钢支撑，实现了对深浅不一的基坑不平衡土压力的控制。苏克［8］
采用钢板桩对内坑进忠介绍了高含水量粉砂土层环境下，
行支护的工程实例。吴铭炳等人对坑中坑基坑的设计和
监测方法，进行了分析。认为坑中坑设计，难点在于对基坑计算深度的确定，而且很难完全弄清基坑问题，需要加强监
［10］
采用信息化施工技术。郑定芳等人较为系统地介绍测，
了坑中坑可能用到的技术，如水泥搅拌桩重力墙、松木桩加钢板桩等支护技术，认为应根据基坑平面形状、土质等信息，
［9］
（b ）设备基础坑中坑基坑图1
带坑中坑基坑的工程
综合考虑适合的支护技术。
综上所述，基坑事故较为频繁，仍是岩土工程界和学术
［2、3、5］
。随着建筑结构的多样化，界探讨的重要方向之一主
副楼群等型式、电梯井、集水井和基础设备等部位的存在，出现深浅不一的带坑中坑的基坑形式则更是必然的事。而目
带坑中坑基坑不同于一般简单的坑底是平面的基坑，具有特殊而复杂的空间形式和岩土条件。由于内部基坑（简称“内坑”），“外坑”）开挖到一一般情况下是在外围基坑（简称定深度后逐步形成的，内坑施工的工况已不同于外坑施工时的岩土状况。此外，在内坑的形成过程中，内、外坑的流场、
在实际工程中，对基坑坑前对坑中坑基坑的理论研究尚少，
［2012－03－30定稿日期］
四川建筑第32卷6期2012．12
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中坑，即内坑的影响往往低估，甚至不考虑
［4］
。
2分布类型
图5“临边型”坑中坑基坑
［5］
由于土拱效应和应力集中作用的影响，开挖卸荷后的坑壁走向线，在平面上若为曲线，比直线型的坑壁，具有较好
即圆形基坑相对于矩形基坑，其坑壁具有较好的受力状态，
现有大部分内坑，如电梯井、集水坑等，多的稳定性。而且，为矩形形式。
鉴于这一实际，以直线型坑壁的矩形基坑为研究对象进外坑的坑壁关系，将带坑中坑基坑分为5行归类。根据内、种类型。
2. 1贯穿型
该类型基坑形式如图2所示
。
坑坑壁之间均有一定距离。
该类型坑中坑较为常见，多为设备基础坑、电梯井、集水坑等形式。2. 5
边角型
该类型基坑形式如图6所示
。
图6“边角型”坑中坑基坑
图2“贯穿型”坑中坑基坑
边角型坑中坑基坑，其分布特征在于，内坑位于外坑内
内坑坑壁和外坑坑壁的两侧，即该两侧相邻交角共边重部，
合，其他两个方向的内、外坑坑壁之间均有一定距离。该类型坑中坑不怎么常见，多为设备基础坑、集水坑、电梯井等形式。
贯穿型坑中坑基坑，其分布特征在于，内坑位于外坑内
部，在一个方向上的内、外坑两侧坑壁重合在一起；在另一个方向上，内坑坑壁和同侧的外坑坑壁有一定的距离。
该类型坑中坑不常见，多为主副裙楼形式。2. 2
整边型
该类型基坑形式如图3所示
。
3结束语
带坑中坑基坑越来越多，现有的基坑理论体系很难解释
该耦这种复杂空间结构形式下的土压力和变形的耦合效应，合效应的影响因素、分布特征和变化趋势以及不同特性土层
均有待深入研究。尤其是软土层可能对其的影响等，
图3“整边型”坑中坑基坑
参考文献
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整边型坑中坑基坑，其分布特征在于，内坑位于外坑内
部，在一个方向上内、外坑的两侧坑壁重合在一起；在另一个方向上，一侧内坑坑壁和同侧的外坑坑壁重合在一起，但另一侧的内、外坑坑壁之间有一定的距离。即内、外坑三边重仅一侧边保持有一定距离。合共线，
该类型坑中坑较为常见，多为主副裙楼形式。2. 3
正中型
该类型基坑形式如图4所示
。
图4“正中型”坑中坑基坑
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正中型坑中坑基坑，其分布特征在于，内坑位于外坑内
部，但内、外坑不重合，其四个方向的坑壁之间均保持有一定距离。
该类型坑中坑较为常见，多为集水坑、电梯井、设备基础
主副裙楼等形式。坑、2. 4
临边型
该类型基坑形式如图5所示。临边型坑中坑基坑，其分布特征在于，内坑位于外坑内部，内坑坑壁和外坑坑壁有一侧共边，其他三个方向的内、
外
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四川建筑第32卷6期2012．12