基底隆起

基坑竖直向卸荷而改变坑底土体原始应力状态的反应

基底隆起是基坑竖直向卸荷而改变坑底土体原始应力状态的反应。基底隆起问题是一个非常复杂的课题，涉及的影响因素非常多。基底隆起量的大小是判断基坑稳定性和变形的重要指标。基坑发生失稳是不允许的，但允许产生一定量的隆起。

简介

基底隆起是指基坑开挖面的卸荷过程，由于卸荷及土体的应力释放，引起坑底土体向上回弹；随着基坑开挖深度的增加，基坑内外压力差也增大，引起支护结构的变形与基坑外土体的位移。基坑开挖较浅时，基坑只发生弹性隆起；当基坑开挖深度不断增加，弹性隆起相应增大；当基坑开挖深度达到一定程度，地基中的塑性开展区不断扩大，直至连通，支护结构的过大变形与坑外土层的位移随之增大，基坑将由弹性隆起发展到塑性隆起，致使造成基坑失稳，坑内产生破坏性滑移，地面产生严重沉降。基底隆起多发生在软流塑地质工程中，因地下水压力过大，下穿围护体系对基坑或隧道底部土体形成上浮力，进而形成基面隆起的现象。为防止基地隆起，主要是通过降排水、地基加固、注浆等方式，以减小工程范围内的水压。同时加强对水位及基底的监测，及时对隆起进行预防和控制。基地隆起对工程安全带来较大的灾害，轻者影响基底土体扰动，重者形成管涌、流砂，进而演化成坍塌等形态。若在地铁运行过程中若发生基地隆起，将会引发更严重的事故，如2011年8月22日，南京地铁2号线曾发生列车运行过程脱节，致使2号线局部线路停运3天。

基底隆起规律

在基坑开挖深度不大时，坑底土体在卸荷后发生竖向的弹性隆起，当围护墙底为清淤良好的原状土或注浆加固土体时，围护随土体回弹而抬高，此时坑底弹性隆起的特征是坑底中部隆起最高，而且坑底隆起基本不会引起围护墙外侧土体向坑内移动。随着开挖深度的增加，基坑内外的土面高差不断增大，基坑内外土面高差所形成的荷载和地面各种超载就使得围护墙外侧土体向基坑内移动，使基坑坑底产生向上的塑性隆起，同时在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降。此时隆起量也逐渐由中部最大转变为两边大中间小的形式即平常所说的双峰马鞍形，基底中心点隆起量较小，在位于坑壁一定距离处基坑隆起量最大。这种隆起形式在圆形基坑中较为常见，但对于较窄的基坑或长条形基坑，仍是中间大两边小。

原因

基坑开挖后，原土壤平衡的应力场受到破坏，卸荷后基底要回弹。基坑开挖前，原状土已经形成了稳定的应力场和变形，由于土体的开挖就是土体的卸荷过程，因此在破坏原有土体的应力场和平衡状态的同时，必然引起基底的回弹。

基底土受回弹后土体的松驰与蠕变的影响加大了基底的隆起。原状土的平衡状态在开挖以后被破坏，原来的密实程度远大于开挖后的密实程度，又由于机械、人工等各方面的扰动，回弹后的土体变得更加松弛，因此加大了基底的隆起。

地下连续墙在侧水土压力作用下，墙角与内外侧土体发生塑性变形而上涌。基坑开挖后，围护结构必然产生一定的位移和变形，在围护结构变形的同时，墙角处的内外侧土体产生一定的塑性变形，因而导致土体的上涌。

黏性土基坑积水，即使时间短也会因黏性土吸水使土的体积增大而隆起。由于基坑底部位于砂质粉土和粉质黏土层，杭州地区水位较高，而在施工过程中，降水效果又不好，有很长一段时间内，基坑均位于水位以下，整个基坑浸泡于水中，因此由于黏性土吸水使土的体积增大，从而加大了基坑底的隆起量。地下连续墙在侧水压力作用下，墙角与内外土体发生塑性变形而上涌。

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