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臵上。 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?0.9H（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臵变形大于两边。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。
基坑工程 讲座
