立體式監(jiān)測系統(tǒng)在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

馬明濤

(廣東科諾電力巖土工程有限公司，廣東 廣州 510600)

1 工程概述

某供銷社住宅樓工程場地位于南寧市桃源路西南面。該樓地上32層，建筑平面呈矩形，設(shè)二層地下室。主樓基坑設(shè)計(jì)深度12.2m，裙樓基坑設(shè)計(jì)深度11.1m。

基坑北側(cè)距供銷社4層幼兒園樓1m左右；基坑西側(cè)距離三零三醫(yī)院15層住宅樓8.6m、距煤氣管道10.9m；基坑南側(cè)距邕江300m，距老干部活動中心5.6m，距煤氣管道3.5m；基坑?xùn)|側(cè)距離圍墻5.9m、距七十年代修建的5層居民樓13.8m，距自來水管及高壓電纜線2.5m。

基坑揭露土層為雜填土①、粘土②、粉質(zhì)粘土③、粉砂④、圓礫夾礫砂層⑤。

2 基坑支護(hù)方案

本基坑支護(hù)采用排樁+錨索+擺噴帷幕+坑內(nèi)管井抽排水方案，即先在基坑周圍進(jìn)行帷幕灌漿止水，然后在坑周采用排樁、錨索進(jìn)行支護(hù)，最后在開挖中進(jìn)行坑內(nèi)管井抽排水。

根據(jù)周邊建筑物和地下管線的分布情況，將基坑支護(hù)范圍劃分成八個(gè)分區(qū)，即Ⅰ～Ⅷ區(qū)，詳見圖1。

3 監(jiān)測內(nèi)容及結(jié)果分析

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

監(jiān)測系統(tǒng)由地面位移、深層位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力、坑外地下水水位、周邊建筑物裂縫等監(jiān)測項(xiàng)目組成，具體內(nèi)容如下：

地面位移：支護(hù)樁頂部位移、坑邊地表沉降、周邊建筑物沉降監(jiān)測。

深層位移：坑周20m深度內(nèi)各深層土體的位移，在西、北、東三個(gè)方向各布置一個(gè)測斜孔。

支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力：支護(hù)樁的三個(gè)截面、每個(gè)截面布置兩個(gè)應(yīng)力計(jì)，在Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅴ區(qū)各選一個(gè)樁，每根樁中間截面為設(shè)計(jì)最大彎矩位置處，進(jìn)行錨桿應(yīng)力、錨索應(yīng)力監(jiān)測。

坑外地下水位監(jiān)測。

周邊建筑物裂縫監(jiān)測：周圍建筑物原有裂縫監(jiān)測、周圍墻體裂縫監(jiān)測。

具體監(jiān)測布置情況見圖1。

圖1 基坑支護(hù)及監(jiān)測情況布置圖

3.2 監(jiān)測報(bào)警情況

⑴ 各項(xiàng)報(bào)警值如下：

①水平位移、深層位移速率≥2.5mm/d；累計(jì)位移量≥5‰的開挖深度，深度為12.2m的基坑報(bào)警值為61mm，深度為11.1m的基坑報(bào)警值為55.5mm；

②建筑物的沉降速率≥1mm/d，累計(jì)沉降量≥15mm；

③建筑物差異沉降≥1/1000；

④錨桿及支護(hù)樁內(nèi)鋼筋應(yīng)力超過設(shè)計(jì)值的80%；

⑤坑外地下水位的下降速率≥0.5m/d，水位高程高于67.8m，累計(jì)下降量≥1.5m，水位高程低于61.5m。

⑵ 基坑開挖期間各項(xiàng)目報(bào)警情況：

本工程支護(hù)樁頂部位移、深層土體位移都沒有達(dá)到報(bào)警值；基坑?xùn)|側(cè)地表及建筑物的沉降觀測點(diǎn)在帷幕灌漿期間有隆起現(xiàn)象，詳見表1；部分錨索(桿)應(yīng)力超過報(bào)警值，具體見表2；支護(hù)樁內(nèi)應(yīng)力未達(dá)到報(bào)警值，詳見表3；東面圍墻在灌漿期間產(chǎn)生裂縫；地下水位未出現(xiàn)報(bào)警值。

表1 沉降觀測點(diǎn)隆起情況

表2 錨索(桿)應(yīng)力計(jì)報(bào)警情況

表3 錨索應(yīng)力計(jì)報(bào)警情況

3.3 監(jiān)測結(jié)果分析及建議

⑴ 帷幕灌漿期間基坑?xùn)|側(cè)地面隆起，且坑邊圍墻出現(xiàn)裂縫，停止該位置帷幕灌漿并加強(qiáng)該位置排水措施后，地面不再隆起，裂縫不再發(fā)展。

⑵ Ⅲ、Ⅷ區(qū)錨桿拉力出現(xiàn)報(bào)警，但由于該區(qū)33#支護(hù)樁內(nèi)應(yīng)力最大值遠(yuǎn)小于報(bào)警值，且地面位移觀測點(diǎn)未達(dá)到報(bào)警值，對此次報(bào)警不采取措施，至基坑回填前未出現(xiàn)危險(xiǎn)。

⑶ Ⅰ、Ⅱ區(qū)范圍10#支護(hù)樁內(nèi)應(yīng)力最大值遠(yuǎn)小于報(bào)警值，且該區(qū)M80047、M80059錨桿內(nèi)應(yīng)力未達(dá)到報(bào)警值，同時(shí)地表位移觀測點(diǎn)及深層土體位移都未達(dá)到報(bào)警值，故取消第三排錨索，至基坑回填前未出現(xiàn)危險(xiǎn)。

4 結(jié)論

⑴ 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)所采用的各項(xiàng)參數(shù)基于經(jīng)驗(yàn)成分較大，有時(shí)導(dǎo)致基坑失穩(wěn)，這些參數(shù)往往無法反映土壓力的真實(shí)變化情況，所以對基坑進(jìn)行實(shí)時(shí)立體監(jiān)測對安全施工是必要的；

⑵ 如基坑周邊地表出現(xiàn)明顯破壞，建議分析原因后馬上采取措施進(jìn)行處理；

⑶ 由于土體破壞一般要經(jīng)歷應(yīng)力改變、內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞、內(nèi)部位移，最終使支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力改變、基坑失穩(wěn)，故當(dāng)某項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)目出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，需進(jìn)一步綜合分析其它監(jiān)測項(xiàng)目的結(jié)果，未得出科學(xué)結(jié)論前，一般不宜向施工方提出報(bào)警；

⑷ 當(dāng)各監(jiān)測項(xiàng)目均未出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，并經(jīng)綜合分析確認(rèn)基坑處于安全狀態(tài)后，可根據(jù)實(shí)際情況建議適當(dāng)減少支護(hù)項(xiàng)目，并保證基坑是安全的，以便節(jié)約開支、縮短工期。

[1]馬明濤.廣西區(qū)供銷合作社住宅樓基坑工程監(jiān)測報(bào)告[R].南寧：廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，2007.

[2]林宗元.巖土工程治理手冊[K].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2005.

[3]夏才初，潘國榮.土木工程監(jiān)測技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2001.

[4]林宗元.巖土工程試驗(yàn)監(jiān)測手冊[K].北京：中國建筑工業(yè)出版社 ，2005.