基坑工程讲座.docx

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基坑工程讲座

一、什么是基坑工程？

基坑工程是指建筑物或构筑物地下部分施工时，开挖基坑，进行施工降水和周边的围挡，同时要对基坑四周的建（构）筑物、道路和地下管线进行监测和维护，确保正常、安全施工的综合性工程，其内容包括勘测、设计、施工、环境监测和信息反馈等。

基坑工程是地下建筑施工中内容丰富而易于变化的领域。

工程界已越来越认识到建筑基坑工程是一项风险性工程，也是一门综合性很强的新型学科，它涉及工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多门学科，是理论上尚待发展的综合技术学科。

基坑工程大多是临时性工程，工程经费限制很紧，而影响基坑工程的因素又多，例如地质条件、地下水情况、具体工程要求、天气变化的影响、施工顺序及管理、场地周围环境等。

基坑工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构及其周围土体的变形，以保证周围环境（相邻建筑及地下公共设施等）的安全。

基坑工程的内容大体有以下四个方面：

Ø地下工程施工时的基坑开挖

Ø施工降水

Ø基坑防坍的围护，即支护工程

Ø对四周已有的设施等相邻工程的安全进行监测和维护

二、基坑工程有什么特点？

Ø基坑工程是岩土工程、结构工程、施工技术等学科互相交叉的科学技术。

它与岩土工程之外的学科联系远比地基基础学科中的其他课目要多，要紧密，是多种因素相互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合性技术。

Ø基坑工程的施工期往往很紧，出现问题后常不容许作较长时间的考虑。

哪怕是许多理论上未解决的问题或未遇到过的问题，都需要立即拍板想出应付之道。

Ø基坑工程的工作条件常有一大堆不利因素，如需经历多次降水或气候变

化，施工场地狭小，不得不在基坑周边堆放建筑材料；施工机具的行走与振动对土的不利影响；基坑开挖或降水要影响周围的已有房屋、道路及地下设施，需要保护；城市对环境保护要求日高，有振动、噪声或排放污水的施工方法已越来越不能在市区采用；多个工种同时施工。

Ø设计计算理论不够成熟，在土力学地基基础学科中对土压力的研究和支

护结构在水平力作用下的受力分析，都属于比较薄弱的课题，而基坑工程中这二个问题却是设计计算中的主要问题。

Ø计算参数，特别是土的内摩擦角与粘聚力如何才能反映真实情况未能解

决，而这都是很主要的参数，降雨与气候变化又不断影响土性参数的改变。

Ø基坑是临时性工程，一般业主不愿投入较多资金，但一旦出现问题处理

难度与造成的损失很可观。

Ø由于上述一系列原因，基坑工程的安全度的随机性较大，事故的发生常

很突然。

Ø在高水位软土地区的深基坑很容易产生土体滑移，坑底隆起，支护结构

变形、漏水流土，相邻建筑或地下设施变位等问题。

总之，由于基坑工程的设计计算理论不够成熟、影响因素众多且多变，施工期紧迫不可能做细微深入的分析与研究等原因，使基坑工程事故迭起，成为需要冒很大风险的工作。

在深基坑工程中，设计是核心，监测是手段，施工是保证。

基坑工程面对各种各样的地基土和复杂的环境条件进行施工作业，存在以下一些不确定因素；

外力的不确定性。

作用在支护结构上的外力不是一成不变的，而是随着

环境条件、施工方法和施工步骤等因素的变化而变化。

变形的不确定性。

变形控制是支护结构设计的关键，但影响变形的因素

很多，围护墙体的刚度、支撑（或锚杆）体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、地下水的变化、潜蚀和管涌以及施工质量等。

土性的不确定性。

地基土的非均质性（成层）和地基土的特性不是常量，

在基坑的不同部位、不同施工阶段土性是变化的，地基土对支护结构的作用或提供的抗力也随之变化。

一些偶然因素变化所引起的不确定性。

施工场地内土压力分布的意外变

化、事先没有掌握的地下障碍物或地下管线的发现以及周围环境的改变等，这些事先未曾预料的因素均会影响基坑的正常施工和使用。

目前，在基坑工程中发生事故的概率，往往高于主体工程。

由于存在以上四

大不确定因素，很难对基坑工程的设计与施工制订一套标准模式，或用一套严密的理论和计算方法，能够把握施工中可能发生的各种变化。

只能采用理论计算与地区经验相结合的半经验、半理论的方法进行设计。

因此，要求现场施工技术人员具有丰富的工程经验和高度的责任感，能及时处理由于各种意外变化所产生的不利情况，只有这样，才能有效地防止或减少基坑工程事故的发生。

三、基坑工程中需要的基本知识

✧岩土工程历史的简单回顾

1773年，法国C.A.Coulomb建立后来由O.Mohr发展的摩尔-库仑强度理论

1776年，Coulomb发表土压力理论

1856年，法国达西建立了渗透理论---达西定律

1857年，英国朗肯建立了土压力理论

1885年，法国J.Boussinesq建立了集中力作用下的弹性应力解

19世纪末，美国采用人工挖孔桩

1899年，俄国提出了混凝土灌注桩技术

1901年，美国提出了沉管灌注桩技术

1906~1912年，太沙基下决心研究土的工程性质

1921~1923年，太沙基提出了有效应力原理、固结理论

1925年，太沙基发表《土力学》标志着土力学做为一个独立学科的正式成立

✧土中的应力

土中的应力有自重应力和附加应力。

由土体自重产生的应力称为自重应力，在地基中任意深度

处的竖向应力就等于单位面积上的土柱的重量，即：

竖直应力与深度成正比

，水平应力只是在竖直应力的基础上乘以一个侧压力系数

即可，

与土的泊松比有关。

凡是由附加荷载在土体中产生的应力均称为附加应力。

✧集中荷载作用下土中的附加应力

集中力作用下的附加应力求解是最根本的，其它类型荷载产生的附加应力都是由集中力作用的公式通过积分求得的。

因此首先介绍在弹性理论中应用最广泛的Boussinesq公式和Mindlin解。

Boussinesq公式Mindlin解

✧线荷载、矩形及其它荷载作用下土中的应力

线荷载、矩形荷载、条形荷载、三角形荷载及圆形荷载在土体中产生的应力均可由Boussinesq公式通过积分求得，其中线荷载产生的应力是由弗拉芒（Flamant）求得的，所以又称为Flamant解。

线荷载产生的水平侧压力曲线

✧古典的土压力理论

静止土压力理论：

如果围护墙静止不动，土体作用在墙上的土压力为静止土压力，如基坑开挖前作用在支护结构上的土压力。

一般地下室侧壁计算取静止土压力。

主动土压力理论：

土方开挖后，土方向基坑一侧倾倒，作用在围护结构上的土压力逐渐减小，当围护结构变形后土体达到极限平衡状态时，土压力达到一个最小值，此时的土压力称为主动土压力。

被动土压力理论：

坑底内侧的基坑底下土体则受到围护结构的挤压产生反力，当推力增大达到极限平衡状态时，此时土体的反力称为被动土压力，是该部分土体所能承受的最大推力。

常用的土压力理论有：

库仑土压力理论和朗肯土压力理论。

在基坑工程中常用的是朗肯土压力理论，优点是公式简单，计算的主动土压力偏大而被动土压力偏小，这样整个基坑工程的安全度偏高。

目前实测的土压力与理论计算的值均有一定的误差，原因是经（古）典土压力理论计算的结果是极限值，即达到主动极限状态或被动极限状态时的接触压力。

当围护结构处于正常的工作状态时，这种极限状态不可能出现，工作状态时的接触压力并不是极限值。

因此在基坑工作状态正常的条件下，实际量测到的变形、土压力在原则上不可能与一般的计算结果完全一致。

至今尚没有看到超越他们的新理论公式问世，在基坑工程设计中，经（古）典土压力是唯一规定的土压力计算公式。

除了冶金部制定的《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）中规定计算主动土压力和被动土压力采用朗肯和库仑土压力理论外，其它的规范、规程均采用朗肯土压力理论来计算主动和被动土压力。

因此有必要对古典土压力理论有个正确的认识。

计算土压力与实测土压力的比较

✧水土分算和水土合算？

这是一个有争议的问题，一直没有定论，中国是以清华大学李广信教授在岩土工程学报上发表的一篇文章结束了争论。

水土合算和水土分算的结果相差很大，主要影响的重力式挡墙结构、地下连续墙等，对土钉墙基本上没有影响。

一般来说，粘性土、粉质粘土等渗透系数小的土采用水土合算，而砂质土等则采用水土合算。

四、常见的基坑支护类型、适用范围及常州地区常用的支护类型

目前常用的支护类型有：

排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、放坡（无支护开挖）、混合支护技术

Ø排桩又分为悬臂式、桩锚式及带内支撑式

悬臂式排桩由桩和冠梁组成，共同承受桩后的土压力，冠梁的作用是将桩连成整体增加抗弯刚度。

桩锚式排桩由由桩、冠梁和土锚组成，共同承受桩后的土压力，冠梁的作用是将桩连成整体增加抗弯刚度，土锚的作用相当在桩某一个位置上增加了侧支撑，这样可以减小桩的弯矩和侧移。

带内撑的排桩结构由桩、冠梁和钢（砼）支撑组成，共同承受桩后的土压力，冠梁的作用是将桩连成整体增加抗弯刚度，内撑的作用是减小桩的弯矩和侧移，一般用于基坑比较深及土质较差的情况。

Ø地下连续墙，凡是用到地下连续墙的基坑肯定是非常重要或土质很差的，所以都带有内支撑。

导墙施工挖槽

吊入钢筋笼

Ø水泥土墙是由搅拌桩形成重力式挡墙来挡土或在其中插入型钢进行增加，在上海地区应用较多。

采用SMW法的基坑围护结构

Ø土钉支护是在土坡开挖的同时向土坡插入较密分布的加筋体，如果土锚、钢筋、注浆钢管等，形成对土的加固。

土钉墙施工过程示意图

Ø放坡（无支护开挖）是最简单的支护方式，适用于土质好，有足够大的施工场地。

五、基坑工程发生破坏的形式及机理

主要介绍自然边坡、排桩和土钉墙三种形式。

1、自然边坡（无支护开挖）

✧边坡的破坏机理

边坡在发生滑动之前，一般在坡顶首先开始有明显的下沉并出现裂缝，坡脚附近的地面则有较大的侧向位移并微微隆起。

随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移增加，部分土体突然沿着某一个滑动面急剧下滑，造成滑坡事故。

土坡滑动面的形状，经实际调查表明：

无粘性土土坡，其滑动面常近似为一平面。

粘性土土坡滑动面通常是一光滑的曲面，顶部曲率半径较小，常垂直于坡顶，底部则比较平缓。

常将均质粘性土土坡破坏时的滑动面假定为一圆柱面，其在平面上的投影就是一个圆弧，称为滑弧。

对于非均质的粘性土土坡，在内部有软弱夹层时，土坡往往沿着软弱夹层的层面发生滑动，此时的滑动面常常是直线和曲线组成的复合滑动面。

（此处观看录象）

✧影响边坡稳定的因素

引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上剪应力达到了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。

剪应力达到抗剪强度的起因有：

1）．由于剪应力的增加，如地面超载、降雨荷重、水的渗透力和地震、打桩、机械等产生的动力超载，这些都会使土体内部剪应力加大；

2）．由于土体本身抗剪强度的减小，如孔隙水压力的升高，气候变化产生的干裂、冻融，粘性土的蠕变等都会引起土体的强度降低。

由此可见，为了有效的防止滑坡，除了在设计时经过仔细的稳定分析，得出一个合理的断面外，还应采取相应的工程措施，加强工程管理，以消除某些不利因素的影响。

在工程实践中，发生事故往往是天人合一的结果。

通过总结，影响边坡稳定的因素主要有（本章仅讨论土质边坡）：

①边坡坡度：

坡度越缓则边坡越稳定；

②边坡高度：

坡高越小边坡越稳定；

③土的性质：

土的性质越好，边坡越稳定；

④气象条件：

天气晴朗时，土体含水量低，土的强度大，故边坡稳定性好；若在雨季，在雨水连续入渗的情况下，土的含水量高，使土的强度降低，导致边坡滑动。

在实际工程中也确实发生过多起因连续下雨导致的基坑边坡失稳事故；

⑤自然条件的变化：

由于自然条件变化无常，使土时干时湿、收缩膨胀、冻结、融化等，从而使土变松，强度降低；寒冷地区冻胀作用的解冻期也会使土的稳定性下降；

⑥地下水的渗透。

当边坡中存在与滑动方向一致的渗透力时，对土坡稳定不利。

如地下水位较高或靠近水源时，就要慎重考虑边坡的稳定；曾经发生过多起基坑工程事故，就是因为给水或下水管管道渗漏，导致边坡失稳；

⑦坡顶的超载。

由于施工现场狭窄，有的时候在基坑附近堆土、存放各种建筑材料、停放大型机动车辆或搭建临建，这些都形成了超载，增加了土体中的剪应力，对边坡的稳定不利。

由于影响边坡稳定的因素甚多，因此在采用无支护的基坑边坡方案时要尽可能考虑到各种不利因素，抓住其中的主要矛盾，进行必要的简化分析，确保基坑的开挖安全、经济，切不可为了一时的经济利益而忽视了边坡的安全稳定。

在确定无支护边坡方案时，既要进行必要的理论分析，又要结合当地的成熟经验，这也符合岩土工程这门尚处于半理论半经验学科的特点。

（此处观看录象和照片）

2、排桩的破坏模式和机理

✧排桩失效的六种模式

基坑工程设计的目的是为了基坑围护结构能有效地发挥预定的作用，不发生功能的失效，下面介绍与内撑式排桩围护结构基坑有关的六种失效模式。

1）.整体失稳：

整体失稳是指在土体中形成了滑动面，围护结构连同基坑外侧及坑底的土体一起丧失稳定性，一般的失稳形态是围护结构的上部向坑外倾倒，围护结构的底部向坑内移动，坑底土体隆起，坑外地面下陷。

内撑式排桩围护结构失效时，地基也是以整体失稳的形式破坏，采用单层支撑时，整体失稳的滑动中心在支点处。

2）.坑底隆起：

坑底隆起是指坑底土体产生向上的竖向变形。

基坑开挖以后，坑底土体发生向上位移的原因有两种：

一种是卸荷引起的回弹，其数值较小，不会危及安全；另一种是在开挖引起的压力差作用下土体中产生的塑性流动变形在坑底处的表现，这种变形如果数量较大，表示土体中的塑流已经比较严重。

如果围护结构和内支撑能形成整体性好的体系，则塑流仅引起坑外地面下沉，影响环境安全；如果是节点强度差的支撑体系，过大的隆起可能是整体失稳的前兆；当稳定性不能得到有效控制，就会发生整体性失稳，此时坑底隆起的量可能达到几米，隆起的范围可能达到基坑宽度的一半左右。

3）.围护结构倾覆失稳：

围护结构的倾覆失稳主要发生在重力式结构或悬臂式围护结构。

内撑式围护结构基坑工程，如果因支撑失稳、压曲或断裂而造成支撑体系失效，围护结构也有可能发生倾覆失稳。

4）.“踢脚”失稳：

在单支撑的基坑中，可能发生绕支撑点转动，围护结构上部向坑外倾倒，下部向上翻的失稳模式，故形象地称为“踢脚”失稳。

在多支撑的围护结构中一般不会产生踢脚失稳。

5）.围护结构的结构性破坏：

围护结构的结构性破坏是指围护体本身发生开裂、折断、剪断或压屈，致使结构失去了承载能力的破坏模式。

结构性损坏的事故很多，应该引起重视。

结构性损坏的原因可能是方案性的错误，也可能是设计计算时对荷载估计不足或对结构材料强度估计过高；支撑或围檩截面不足导致破坏；结构节点处理不当，特别在钢支撑体系中，节点多，加工与安装质量不易控制，也会因局部失稳而引起整体破坏。

6）.支撑体系失稳破坏：

支撑的失稳很可能是整体性的，其形态因体系不同而异，支撑体系大多是超静定的，局部的破坏会造成整体的失稳，尤其是钢支撑体系，局部节点的失效概率比较大。

如施工质量不好，导致支撑截面尺寸不足，构件严重偏心；支撑体系的刚度不足会引起支撑体系的失稳破坏；钢支撑节点处理不当，也是支撑破坏的重要原因。

✧排桩的变形

1）．排桩围护结构的变形：

包括排桩围护结构的水平变形和竖向变形。

当基坑开挖较浅，还未设支撑时，均表现为排桩围护结构顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布，随着基坑开挖深度的增加，刚性排桩围护结构继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性排桩围护结构如果设支撑，则表现为排桩围护结构顶位移不变或逐渐向基坑外移动，排桩围护结构腹部向基坑内突出。

在实际工程中，排桩围护结构竖向变位量测往往被忽视，事实上由于基坑开挖土体自重应力的释放，致使排桩围护结构有所上升。

排桩围护结构的上升移动给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害。

2）．基坑底部的隆起

在开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高，当开挖达到一定深度且基坑较宽时，出现塑性隆起，隆起量也逐渐由中部最大转变为两边大中间小的形式，但对于较窄的基坑或长条形基坑，仍是中间大，两边小分布。

3）．地表沉降

根据工程实践经验，地表沉降主要有两种典型曲线形状，第一种是三角形，最大地表沉降在桩旁，主要发生在地层较软而且桩体入土深度又不大时，桩底处显示较大的水平位移，桩体旁边出现较大的地表沉降。

第二种为抛物线形状，主要发生在有较大的入土深度或桩底入土在刚性较大的地层内，桩体的变位类同于梁的变位，此时地表沉降的最大值不是在桩旁，而是在离桩一定距离的位置上。

地表沉降的范围取决于地层的性质、基坑开挖深度、桩体入土深度、下卧软弱土层深度、基坑开挖深度以及开挖支撑施工方法等。

✧基坑变形机理

基坑开挖的过程是基坑开挖面上卸荷的过程，由于卸荷而引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引起围护结构在两侧压力差的作用下产生水平向位移和因此而产生的围护结构外侧土体的位移。

可以认为，基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护结构的位移。

1）．坑底隆起是垂直向卸荷而改变坑底土体原始应力状态的反应。

在开挖深度不大时，坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性隆起。

当围护结构底下为清孔良好的原状土或注浆加固土体时，围护结构随土体回弹而抬高。

坑底弹性隆起的特征是坑底中部隆起最高，而且坑底隆起在开挖中止后很快停止。

这种坑底隆起基本不会引起围护结构外侧土体向坑内移动。

随着开挖深度增加，基坑内外的土面高差不断增大，当开挖到一定深度，基坑内外土面高差所形成的压力差和地面各种超载的作用，就会使围护结构墙外侧土体产生向基坑内移动，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。

2）．围护结构变形从水平向改变外围土体的原始应力状态而引起地层移动。

基坑开始开挖后，便开始受力变形，在基坑内侧卸去原有的土压力时，在围护结构外侧则受到主动土压力，而在坑底的围护结构内侧则受到全部或部分的被动土压力。

围护结构的位移使得桩体主动土压力区和被动土压力区的土体发生位移。

围护结构外侧主动土压力区的土体向坑内水平位移，使背后土体水平应力减小，以致剪力增大，出现塑性区，而在基坑开挖面以下的墙内侧被动压力区的土体向坑内水平位移，使坑底土体加大水平向应力，以致坑底土体增大剪应力而发生水平向挤压和向上隆起的位移，在坑底处形成局部塑性区。

当围护结构位移量小时，围护结构后侧地表最大沉降量较小，由于围护结构位移小，其外侧与土体间摩擦力可以制约土体下沉，故靠近排桩处沉降量很小，沉降范围小于2倍开挖深度；而当围护结构位移量大时，地面最大沉降量就与围护结构位移量相当，此时桩与土体间摩擦力已丧失对于围护结构后土体下沉的制约能力，所以最大沉降量发生在紧靠围护结构处，沉降范围更大了。

围护结构变形不仅使其外侧发生地层损失而引起地面沉降，而且使围护结构外侧塑性区扩大，因而增加了围护结构外土体向坑内的位移和相应的坑内隆起。

因此，同样地质和埋深条件下，深基坑周围地层变形范围及幅度会因围护结构的变形不同而有很大差别，是引起周围地层移动的重要原因。

✧影响基坑变形的因素

在基坑地质条件、长度、宽度、深度均相同的条件下，许多因素会使周围地层移动产生很大差别，因此可以采用相应的措施来减小周围地层的移动。

影响周围地层移动的主要相关因素有：

1）．围护结构的刚度、支撑水平距离与竖向距离

支撑竖向间距的大小对围护结构的位移影响很大，当桩直径一定时，加密支撑可有效控制位移。

减少第一道支撑前的开挖深度以及减少开挖过程中最下一道支撑距坑底面的高度，对减少墙体位移尤为重要。

2）．围护结构厚度及插入深度

在保证围护结构有足够强度和刚度的条件下，适当增加插入深度，可以提高抗隆起稳定性，也就可以减少围护结构的位移，但对于内撑式围护结构，根据工程经验，当插入深度

（H为开挖深度）以后其效果不明显。

3）．支撑预应力的大小及施加的及时程度

及时施加预应力，可以增加墙外侧主动土压力区的土体水平应力，而减少开挖面以下桩内侧被动土压力区的土体水平力，从而增加桩内外侧土体抗剪强度，提高坑底抗隆起的安全系数，有效地减少围护结构变形和周围地层位移。

4）．安装支撑的施工方法和质量

支撑轴线的偏心度、支撑与墙面的垂直度、支撑固定的可靠性、支撑加预应力的准确性和及时性，都是影响位移的重要因素。

5）．基坑开挖的分段、土坡坡度及开挖程序

6）．基坑内土体性能的改善

7）．开挖施工周期和基坑暴露时间

8）．水的影响

9）．地面超载和振动荷载：

地面超载和振动荷载会减小基坑抗隆起安全度增加周围地层位移

10）．围护结构接缝的漏水及水土流失、流砂

3、土钉墙的破坏及其机理

✧土钉墙破坏的第一种形式：

面层破坏

实际工程中这种破坏形式很少发生，破坏时的表现是面层破碎并全部或部分滑落，而土钉保存完好，没有拨出的迹象；

原因：

一是面层砼强度不够、厚度薄，二是面层内钢筋网间距过大，三是大量超载堆在主动区；

✧土钉墙破坏的第二种形式：

抗拨力不够

这种破坏形式是比较常见的，破坏时的表现是主动区全部滑落，面层一般不破坏，同时土钉被拨出；

原因：

一是土钉过短，在被动区的锚固长度不够，二是被动区土体强度急剧降低（如受渗漏水作用、降雨影响等）

✧土钉墙破坏的第三种形式：

坡顶潜在破裂面的存在

如果边坡内有管道存在，则在其回填范围内将形成一个潜在的滑裂面，破坏时的表现是沿管道的远离基坑一侧的土全部滑落，管道完全暴露。

原因：

由于潜在滑裂面的存在，事实上从管道向基坑内一段形成的主动区类似一堵挡土墙，管道两侧的土体是分离的，这样就很容易发生塌方。

✧土钉墙破坏的第四种形式：

地基承载力不够

当上部土质较好，而下部土质是软土时很容易发生这种破坏。

破坏时的表现是上部好土区边坡保持完好，而下部则发生塌方。

原因：

由于软土的承载力很低，基坑开挖后失去侧限，则更容易产生破坏。

✧土钉墙破坏的第五种形式：

蠕变破坏

这种破坏主要发生在软土基坑中，实际上任何基坑均存在蠕变现象，只是软土基坑更明显一些。

主要表现是：

整个基坑在快回填时发生塌方。

原因：

由于土体的蠕变导致土体强度降低，土钉与土体之间的连接松驰发生破坏。

据统计，75%的基坑事故发生在基坑施工过程中，25%发生在基坑施工完毕至回填土之间。

✧土钉墙破坏的第六种形式：

时空效应

土钉墙具有很强的时空效应，即随时间的增长变形加大，在基坑任一边的中间位置变形大于两边。

表现就是很多基坑特别是软土基坑随着时间的增长其变形不收敛，在基坑监测中发现中间的变形确实大于两边的变形，并且值差的很多。

原因：

至今尚不清楚，有理论但落后于实践。

六、土钉墙的主要计算步骤及构造要求

Ø确定放坡比

土钉布置

土钉抗拉承载力验算

土钉的抗拨验算

局部稳定性验算（施工过程验算）

整体稳定性验算

（a）滑移；（b）倾覆；（c）整体失稳

Ø理正软件计算时存在的问题：

理正软件在确定滑裂面位置时是按照天然边坡来考虑的，没有考虑土钉对滑裂面位置的影响。

中国的王步云认为，土钉的破裂面距坡顶为（H是基坑挖深），我们认为这适用于好土区，有时在杂填土也可适用，但不适用于软土基坑。

通过研究发现，理正软件在计算好土区和坏土区时，其滑裂面位置均在，这样对于好土基坑是偏于安全的，而对于坏土区基坑则是不安全的，可能导致土钉过短，因为软土基坑的滑裂面可能在之间。

广东省标准采用的是王步云建议的方法。

因此，在计算时必须要结合实际情况，做到具体问题具体分析。

Ø土钉墙设计及构造应符合下列要求：

1）．土钉墙墙面坡度不宜大于1:

；

2）．土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；

3）．土钉的长度宜为开挖深度的~倍，间距宜为1~