深基坑變形監(jiān)測(cè)與分析
2015-05-14
1工程概況
某深基坑工程位于市區(qū)，建筑面積25767㎡，框剪結(jié)構(gòu)，地下2層，地上31層，首層架空層層高為5.0m，二層以上為標(biāo)準(zhǔn)層，層高均為3.10m，外地坪標(biāo)高為-0.000m，天面標(biāo)高為97.5m，建筑物頂部標(biāo)高為110.50m。
1.1周圍環(huán)境
場(chǎng)地地勢(shì)平坦，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但周邊環(huán)境較復(fù)雜，北面臨城市道路，東、南、北面與高層住宅樓相鄰，小區(qū)有自來(lái)水、通訊管道、煤氣管道等地下管線，因此也作為監(jiān)測(cè)對(duì)象。
1.2工程地質(zhì)
根據(jù)工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地自上而下土層為：①雜填土：厚1.2～1.5m；②淤泥：厚7.5～9.0m；③粉質(zhì)粘土：厚4.0～6.0m。
1.3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)
基坑呈凸型，開挖深度8.4m，基坑開挖地層主要為軟弱土、高壓塑性、力學(xué)性質(zhì)差，鄰近有建筑物、城市道路、地下管道等，場(chǎng)地不具備放坡條件。設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)為靜壓沉管灌注樁（φ600@1000mm），混凝土強(qiáng)度為C25，樁頂一道冠梁，樁長(zhǎng)約15m，配2道鋼管式水平支撐，間距沿基坑開挖深度等間距設(shè)置（間距為2.8m）。
2變形觀測(cè)方案
根據(jù)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)要求及本工程實(shí)際情況，變形觀測(cè)點(diǎn)布置
2.1基準(zhǔn)點(diǎn)布置
根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)程》和《城市測(cè)量規(guī)范》的要求：設(shè)3個(gè)穩(wěn)固可靠的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)布置在大于3倍基坑以外平坦位置。固定基準(zhǔn)點(diǎn)要做到既服務(wù)于基坑變形測(cè)量，也可服務(wù)于后期的擬建工程主體變形測(cè)量。
2.2基坑觀測(cè)點(diǎn)布置
?、僦ёo(hù)樁樁頂沉降及位移：共布置10個(gè)點(diǎn)（a1～a10）；②基坑側(cè)向變形觀測(cè)：共布置9個(gè)點(diǎn)（b1～b9），基坑開挖期間，每隔2d監(jiān)測(cè)一次，位移速率較大且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率加密到1次/d；③地下水位監(jiān)測(cè)：在此工程基坑開挖中，每隔3d進(jìn)行一次觀測(cè)；④流砂觀測(cè)；⑤周邊環(huán)境沉降觀測(cè)：共布置12個(gè)點(diǎn)（c1～c12），觀測(cè)頻率7d/1次。
2.3觀測(cè)方法及工程預(yù)警值
樁頂變形、地下管道變形采用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀觀測(cè)；基坑側(cè)向變形采用測(cè)斜儀進(jìn)行觀測(cè)；基坑外水位采用電測(cè)水位儀觀測(cè)。
工程的預(yù)警值：①樁頂變形：水平位移30mm；煤氣管道變形：10mm；自來(lái)水、通訊管道變形：30mm；②基坑外水位：水位下降1000mm，速率500mm/d；③周邊建筑沉降：最大沉降值10mm，最大差異沉降△Smax≤5mm；④流砂：須立即報(bào)警，必要時(shí)進(jìn)行處理；⑤道路沉降：最大沉降值25mm。
2.4.深基坑的應(yīng)急處理措施
深基坑支護(hù)工程既要保證基礎(chǔ)工程的施工安全，又必須保證基坑周圍建筑物、道路、地
下管線的安全。由于本工程基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，在基坑施工過(guò)程中，對(duì)于如下安全問
題提出處理措施。
?、倩舆叺孛骈_裂
當(dāng)此種情況不嚴(yán)重時(shí)，可以加密水平支撐，對(duì)基坑底面進(jìn)行局部加固；情況嚴(yán)重的要
停止挖土，趕做基礎(chǔ)墊層，或先行部分承臺(tái)、底板的澆筑。
?、诨觾?nèi)漏水、冒砂
對(duì)由于基坑所在處地下水位高，而支護(hù)結(jié)構(gòu)的阻水處理有缺陷，或支護(hù)的插入深度不
足的漏水冒砂現(xiàn)象，處理的辦法是采用適當(dāng)?shù)慕邓胧?，?duì)漏水處進(jìn)行注漿等阻水處理。
另一種是由于基坑變形導(dǎo)致給水管或排水管斷裂破壞，大量水涌入基坑的必須立即采取措
施關(guān)閉給水閥門，改變排水路線，切斷基坑的地下水來(lái)源，此時(shí)還必須處理煤氣管道、電
力與電訊電纜。
?、刍又ёo(hù)局部破壞
產(chǎn)生這種破壞的原因較多，如發(fā)生此種現(xiàn)象時(shí)應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員提出方案并及時(shí)采取相
應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。
3.觀測(cè)結(jié)果分析
3.1樁頂累計(jì)位移、沉降量
從圖上看，鋼筋混凝土支護(hù)樁沉降量小，通過(guò)中間2道鋼管式結(jié)構(gòu)水平支撐，支護(hù)樁上部懸臂端的樁頂變形未超過(guò)該工程的預(yù)警值，支護(hù)樁剛度滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2基坑側(cè)向變形
采用測(cè)斜管測(cè)量側(cè)向變形，沿基坑深度方向設(shè)測(cè)斜管。假設(shè)測(cè)斜管底部固定，測(cè)b1～b9測(cè)斜管側(cè)向變形最大值為8～30mm，與相應(yīng)樁頂變形測(cè)量結(jié)果相比基本一致，變形最大值位于管頂。
3.3地下水位監(jiān)測(cè)
水位觀測(cè)孔鉆孔深度達(dá)到隔水層，鉆孔中安裝帶濾網(wǎng)的硬塑料管。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，地下水位的變化對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的影響不大。
3.4流砂觀測(cè)
在基坑土方的開挖過(guò)程中，沒有發(fā)現(xiàn)地面沉降過(guò)大、坑壁開裂、坍落和滲水現(xiàn)象，也沒有出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，因此，靜壓沉管灌注樁間距滿足設(shè)計(jì)要求。
3.5周邊環(huán)境沉降結(jié)果（如下圖3）
從圖顯示對(duì)周邊建筑物的沉降值（2.9～6.9mm）<10mm（預(yù)警值），但城市公路沉降量比較大，達(dá)29mm，因此，鄰近城市道路的地下管線變形量應(yīng)做為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，采取有效的防護(hù)措施，確保城市道路沿線的地下管線的安全。
結(jié)語(yǔ)
1鋼筋混凝土樁支護(hù)剛度比較大，未發(fā)生脆性破壞，且采用兩道水平支撐，基坑開挖后的位移變形量小且控制在預(yù)警值內(nèi)；
2施工過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)流砂現(xiàn)象，基坑外水位降<1000mm，速率<500mm/d。城市道路兩旁以及基坑周圍建筑地下管線保護(hù)完好。臨近建筑物沉降均勻，沉降量控制在預(yù)警值內(nèi)。
3基坑北部城市道路地面沉降超過(guò)預(yù)警值（25mm），原因是北側(cè)基坑側(cè)向位移量比南側(cè)位移量大和基坑開挖邊緣與道路距離短。
4嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)敏感監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)觀測(cè)其變化，當(dāng)監(jiān)測(cè)變形值接近或達(dá)到預(yù)警值時(shí)，要根據(jù)施工的具體情況，進(jìn)行綜合分析，及時(shí)準(zhǔn)確的判斷，切實(shí)可行的提出處理方法，確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全。
