深基坑變形監(jiān)測與分析
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
場地地勢平坦，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，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)有自來水、通訊管道、煤氣管道等地下管線，因此也作為監(jiān)測對象。
1.2工程地質(zhì)
根據(jù)工程勘察報告，場地自上而下土層為：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，場地不具備放坡條件。設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)為靜壓沉管灌注樁（φ600@1000mm），混凝土強度為C25，樁頂一道冠梁，樁長約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變形觀測方案
根據(jù)監(jiān)測的設(shè)計要求及本工程實際情況，變形觀測點布置
2.1基準(zhǔn)點布置
根據(jù)《建筑變形測量規(guī)程》和《城市測量規(guī)范》的要求：設(shè)3個穩(wěn)固可靠的點作為基準(zhǔn)點?；鶞?zhǔn)點布置在大于3倍基坑以外平坦位置。固定基準(zhǔn)點要做到既服務(wù)于基坑變形測量，也可服務(wù)于后期的擬建工程主體變形測量。
2.2基坑觀測點布置
?、僦ёo(hù)樁樁頂沉降及位移：共布置10個點（a1～a10）；②基坑側(cè)向變形觀測：共布置9個點（b1～b9），基坑開挖期間，每隔2d監(jiān)測一次，位移速率較大且呈增長趨勢時，監(jiān)測頻率加密到1次/d；③地下水位監(jiān)測：在此工程基坑開挖中，每隔3d進(jìn)行一次觀測；④流砂觀測；⑤周邊環(huán)境沉降觀測：共布置12個點（c1～c12），觀測頻率7d/1次。
2.3觀測方法及工程預(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；基坑側(cè)向變形采用測斜儀進(jìn)行觀測；基坑外水位采用電測水位儀觀測。
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：須立即報警，必要時進(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)壁安全等級為一級，在基坑施工過程中，對于如下安全問
題提出處理措施。
?、倩舆叺孛骈_裂
當(dāng)此種情況不嚴(yán)重時，可以加密水平支撐，對基坑底面進(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、底板的澆筑。
?、诨觾?nèi)漏水、冒砂
對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?，對漏水處進(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源，此時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)象時應(yīng)會同設(shè)計人員提出方案并及時采取相
應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。
3.觀測結(jié)果分析
3.1樁頂累計位移、沉降量
從圖上看，鋼筋混凝土支護(hù)樁沉降量小，通過中間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該工程的預(yù)警值，支護(hù)樁剛度滿足設(shè)計要求。
3.2基坑側(cè)向變形
采用測斜管測量側(cè)向變形，沿基坑深度方向設(shè)測斜管。假設(shè)測斜管底部固定，測b1～b9測斜管側(cè)向變形最大值為8～30mm，與相應(yīng)樁頂變形測量結(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
水位觀測孔鉆孔深度達(dá)到隔水層，鉆孔中安裝帶濾網(wǎng)的硬塑料管。通過現(xiàn)場觀測，地下水位的變化對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的影響不大。
3.4流砂觀測
在基坑土方的開挖過程中，沒有發(fā)現(xiàn)地面沉降過大、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)計要求。
3.5周邊環(huán)境沉降結(jié)果（如下圖3）
從圖顯示對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)做為重點監(jiān)測對象，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
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)計進(jìn)行監(jiān)測，對敏感監(jiān)測點進(jìn)行重點監(jiān)測，隨時觀測其變化，當(dāng)監(jiān)測變形值接近或達(dá)到預(yù)警值時，要根據(jù)施工的具體情況，進(jìn)行綜合分析，及時準(zhǔn)確的判斷，切實可行的提出處理方法，確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全。
