深基坑圍護結構監(jiān)測技術

1、<p>　　深基坑圍護結構監(jiān)測技術</p><p>　　摘要：本文結合施工實例，詳細說明了深基坑水平位移、構筑物沉降、地下水位、錨桿拉力的監(jiān)測方法，并對監(jiān)測結果進行了分析研究，及時反饋信息，指導地下室和支護結構的施工，確保了基坑的順利施工及周邊構建物的安全。 </p><p>　　關鍵詞：深基坑監(jiān)測 水平位移沉降地下水位錨桿拉力 </p><p>　　中圖

2、分類號： TV551.4 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　某深基坑工程位于市區(qū)內，為一棟33層高層住宅，設3層地下室?；由?4.8～15.6m，面積約12000m2，周邊長560m，基坑位置如圖1所示。 </p><p><b>　　圖1基坑位置圖 </b

3、></p><p>　　根據本次勘察最大深度43.7m所揭露之地層，整個場地地基土除上部為厚度不一的雜填土外，其下為坡殘積地層，下臥為侏羅―白堊紀泥質粉砂巖。根據土的物理力學性質差異及其工程特性分為3個主層及相應亞層，現(xiàn)自上而下分述如下： </p><p>　　①層―填土（耕土）：褐黃色，主要以粘性土為主，偶夾風化碎石，該層成分雜亂，固結差，結構松散。 </p><

4、;p>　?、趯莹D粉質粘土：褐紅、褐黃色，可塑狀態(tài)、干強度低、韌性中等，局部為粉砂。 </p><p>　?、?層―全風化泥質粉砂巖：褐紅色及褐黃色，已基本風化成粉砂狀，局部夾薄層強風化巖層呈碎塊狀，整塊場地均布。 </p><p>　?、?層―強風化泥質粉砂巖：褐紅、紫紅色，強風化。薄層狀構造。手易折斷，巖芯呈塊狀、餅狀。 </p><p>　　③3層―中風化

5、泥質粉砂巖：褐黃、黃褐色，中等風化。中～薄層狀構造。 </p><p>　　擬建場地地下水位埋深為-10.5m。 </p><p>　　基坑防護措施為樁錨聯(lián)合防護，基坑上部2m按1：1.5放坡，坡面噴射砼防護，以下部分采用φ1000mm錨固樁，間距為2m，錨固樁最大懸臂段長13.6m，錨固段長14m，樁身采用C30鋼筋砼灌筑，樁頂設1.2×1.2m冠梁。樁護壁外側距地下室外墻外邊

6、線0.5m，樁間設土釘墻。在辦公室側、市政道路側因基坑邊緣荷載較大，分別在標高-6m、-9m、-12m處布設3排錨桿?；臃雷o斷面如圖2所示。 </p><p>　　圖2基坑圍護結構示意圖 </p><p>　　2 基坑監(jiān)測結果及分析 </p><p>　　2.1監(jiān)測目的及方案 </p><p>　　鑒于巖土工程的復雜性及本基坑工程的重要性，

7、本工程采用信息化施工方法，邊施工邊監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測結果，掌握基坑邊坡及周邊建筑物的情況，做到心中有數(shù)，確?；蛹爸苓叚h(huán)境的安全?；娱_挖及地下結構施工期間，對基坑邊坡水平位移、構筑物沉降、地下水位及錨桿拉力進行系統(tǒng)的監(jiān)測。通過監(jiān)測，及時掌握地下室施工過程中支護結構的實際狀態(tài)及周邊環(huán)境的變化情況，做到及時預報，為基坑邊坡和周邊環(huán)境的安全與穩(wěn)定提供監(jiān)控數(shù)據，防患于未然；通過監(jiān)測資料與設計參數(shù)的對比，以分析設計的正確性與合理性，科學合理地安

8、排下道工序?；蚣皶r修改設計，使之更加合理，施工也更加安全。 </p><p>　　2.2基坑水平位移觀測 </p><p>　　為觀測邊坡位移情況，分析邊坡穩(wěn)定狀況；觀測坡體在受分步開挖土體壓力所引起的位移，以掌握坡體穩(wěn)定情況，在基坑防護樁冠梁頂設置位移觀測點（觀測點間距20～30m），本基坑共設置了22個觀測點。 </p><p>　　在地面設兩個觀測基準點，使用

9、全站儀放在基準點上讀取數(shù)值，基坑開挖前進行三次觀測，作為初始值；在開挖過程中，每天觀測兩次，錨桿張拉前后各測一次。如發(fā)現(xiàn)位移量較大或有突變時，加強觀測，提高觀測頻率。 </p><p>　　選擇了具有代表性的4個觀測點的位移開挖深度變化情況如圖3所示。從圖形可見，在基坑分層開挖初期，測點未出現(xiàn)位移現(xiàn)象，當開挖至約3.1m深時，測點逐漸開始出水平位移變化，但起初水平位移隨著開挖深度的加大變化幅度并不大，在深度7m～

10、10m之間，水平位移變化幅度較大，但開挖深度從10m至基底標高時，水平位移變化趨向穩(wěn)定。 </p><p>　　圖3位移―開挖深度圖 </p><p>　　在施工期間，發(fā)現(xiàn)位于庫房側的9號測點位移增長相對其它測點過快，情況異常，經現(xiàn)場調查，發(fā)現(xiàn)9號測點旁為空地，堆積了大量的施工材料，且在地面發(fā)現(xiàn)裂縫，施工時為雨季，地表水沿裂縫滲入邊坡土體。經分析認定是地面附加荷載及地表水的滲入導致土體壓力

11、增大，使得支護結構的水平位移急劇增加。發(fā)現(xiàn)問題后立即采取了將材料運離，進行地面裂縫的填補，并用水泥砂漿抹面，阻止地表水滲入的措施。經隨后的持續(xù)監(jiān)測結果表明支護結構的水平位移趨向穩(wěn)定。 </p><p>　　通過位移監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)了支護結構存在的安全隱患，立即進行了處理，隨后的監(jiān)測結果表明位移趨向穩(wěn)定，說明了采取的處理措施是合理有效?？梢?，基坑的監(jiān)控量測對于發(fā)現(xiàn)支護結構存在的危險因素，制訂相應的處理措施，確保結構及

12、施工安全是至關重要的。 </p><p>　　2.3建筑物沉降觀測 </p><p>　　因本基坑開挖深度較大，地質條件較為復雜，又因地下水位位于基坑底部以上，施工時采取井點降水法，為了防止基坑開挖及降水過程對周邊建筑物及道路產生不利影響，施工過程需進行建筑物沉降觀測。 </p><p>　　建筑物沉降觀測點按下列位置布設：辦公樓、民房及庫房的四角、沿外墻每10～1

13、5m處或每隔2～3根柱基上；裂縫、沉降縫、伸縮縫的兩側；人工地基和天然地基的接壤處；建筑物不同結構的分界處?；油庵車乇沓两涤^測點布設范圍為基坑深度的3倍，并由密到疏布置測點，測點設在基坑縱橫軸線及其他有代表性的部位。本項目共設置了沉降觀測點17個。 </p><p>　　在基坑降水時和在基坑土開挖過程中每天觀測一次。混凝土底板澆完10d以后，直至地下室頂板完工和水位恢復，每2～3d觀測一次。此后每周觀測一次至

14、回填土完工。當出現(xiàn)監(jiān)測項目的監(jiān)測值達到報警標準、監(jiān)測項目的監(jiān)測值變化量較大或速率加快、長時間連續(xù)降雨、臨近的建筑物或地面突然出現(xiàn)大量沉降不安全因素時應進一步加強監(jiān)測，縮短監(jiān)測時間間隔，加密觀測次數(shù)。 </p><p>　　本項目基坑周圍建筑物及地面沉降報警值設為15mm，在本次監(jiān)測中，出現(xiàn)最大沉降數(shù)值為6.2mm，為辦公樓的東北角處，但建筑墻體未出現(xiàn)變形裂縫，表明圍護結構設計是合理的。 </p>&

15、lt;p>　　2.4地下水位觀測 </p><p>　　因基坑地下水位位于基坑底面以上，為了確保基坑開挖及地下結構物施工的安全順利進行，采取了井點法降水，將地下水位降至基底以下50cm。為防止地下水位上升而導致基坑圍護結構、周圍建筑物和地下管線的破壞，所以需進行地下水位的監(jiān)測， </p><p>　　本工程共設置了9個水位觀測井，水位監(jiān)測點布置在基坑中央和周邊拐角處。采用電子水位計測

16、定基坑內地下水位。 </p><p>　　水位管采用65mmPVC塑料管。水位管下部留出1m沉淀段，中部管壁鉆出6～8列6mm濾水孔，管壁用網紗包扎作為過濾層。在設計位置處用30型鉆機鉆孔至10m深度，沖孔后放入PVC水位管。鉆孔空隙處用凈砂回填過濾頭，再用粘土填封，頂蓋封口，以免地表水流入，然后使用電子水位計按要求進行水位的監(jiān)測。 </p><p>　　水位監(jiān)測工作貫通整個地下室施工階段

17、，直到后澆帶完成止。從降水開始，在基坑開挖、底板制作施工期間，每天測量1次地下水位，地下室結構施工開始后，改為第2天監(jiān)測1次。 </p><p>　　2.5錨桿應力監(jiān)測 </p><p>　　為了確保圍護結構的安全可靠，采用錨索（桿）測力計、數(shù)顯頻率儀對錨桿的內力進行監(jiān)測，以確保監(jiān)測結果正確可靠，每層選擇相鄰的兩根錨桿進行內力監(jiān)測，分別記為A點、B點。根據監(jiān)測結果，繪制出錨桿拉力隨時間的變

18、化曲線，如圖4所示。 </p><p>　　圖4錨桿拉力―時間圖 </p><p>　　從圖4可知，同一層上相鄰錨桿拉力的測量結果曲線相似，說明測量結果是合理可信的。從結果發(fā)現(xiàn)，在張拉鎖定的瞬間，預應力有較大的損失，本次觀測中錨桿鎖定后存留的預應力值與張拉施加的預應力相比較，平均損失高達24.3%，如表2所示。 </p><p>　　錨桿鎖定時的預應力損失主要來自于

19、夾片與鋼絞線間的滑移，夾片剛度不足及鋼腰梁與護樁之間存在一定空隙。因鎖定后預應力損失相當大，可能因錨桿實際拉力與設計值相差而無法正常發(fā)揮其支護作用，造成圍護結構出現(xiàn)安全問題，因此，建議根據監(jiān)測結果，進行適量的超張拉或二次補償張拉，以使鎖定錨桿達到設計要求的拉力。 </p><p>　　持續(xù)監(jiān)測結果表明，在張拉一段時間后，錨桿的預應力有少量損失的情況，其后各錨桿拉力基本保持在一定的數(shù)值范圍內，趨于穩(wěn)定。 </

20、p><p><b>　　3結束語 </b></p><p>　　本項目通過監(jiān)測隨時掌握基坑邊坡穩(wěn)定和錨桿內力變化情況，及附近建筑物、地面的沉降變形情況，并將監(jiān)測結果進行分析比較，根據監(jiān)測結果判斷所采取的施工技術參數(shù)是否合理，對施工方案及技術措施進行調整及補充，達到信息化施工的目的?；邮┕て陂g，雖為雨季，通過有效的監(jiān)測，及時的分析、反饋，針對支圍護結構出現(xiàn)的各種情況及時采

21、取對應措施，經受了雨季的考驗。保證了基礎結構物的順利施工及周邊建筑物的安全，取得了良好的社會及經濟效益。 </p><p><b>　　參 考 文 獻 </b></p><p>　　[1]李糧綱?基礎工程施工技術[M]?武漢：中國地質大學出版社，2001，01。 </p><p>　　[2]侍倩?建筑基礎設計與施工[M]?北京：化學工業(yè)出版社，