基坑施工中周邊環(huán)境監(jiān)測周期探討

劉大偉

(上海中測行工程檢測咨詢有限公司,上海市　200438)

基坑施工中周邊環(huán)境監(jiān)測周期探討

劉大偉

(上海中測行工程檢測咨詢有限公司,上海市200438)

介紹了基坑施工過程中對其周邊環(huán)境變形影響的主要因素,綜合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提出在現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)要求基礎(chǔ)上,應(yīng)延長對其監(jiān)測周期,以保護(hù)基坑周邊環(huán)境安全,避免產(chǎn)生不必要糾紛。

基坑;施工;監(jiān)測周期;周邊環(huán)境

0　引言

上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》對基坑監(jiān)測周期的規(guī)定是“圍護(hù)樁施工開支至基坑施工至±0.00位置;也可根據(jù)需要延長監(jiān)測周期”。在上海市的實(shí)際基坑監(jiān)測項(xiàng)目中,業(yè)內(nèi)對于監(jiān)測截止日期的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同常見為三種情況:(1)重力壩、樁孔灌注樁+攪拌樁及地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),監(jiān)測至地下結(jié)構(gòu)施工至±0.00,待土體回填后結(jié)束;(2)兩墻合一不涉及需要土體回填的圍護(hù)結(jié)構(gòu),當(dāng)基坑施工至±0.00結(jié)束;(3)SMW工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu),監(jiān)測至地下結(jié)構(gòu)施工至±0.00,待型鋼拔出后結(jié)束。通過大量工程實(shí)踐,結(jié)合土體變形理論知識,筆者認(rèn)為基坑監(jiān)測結(jié)束時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分別對待。

基坑監(jiān)測的內(nèi)容包括圍護(hù)體系監(jiān)測及周邊環(huán)境監(jiān)測,對于基坑圍護(hù)體系本身多為臨時(shí)結(jié)構(gòu),對其監(jiān)測的目的主要為保護(hù)其施工安全,在工程地下結(jié)構(gòu)施工至±0.00位置后其作用已完成,因此監(jiān)測也即相應(yīng)停止。但對于基坑周邊環(huán)境的監(jiān)測,不應(yīng)該僅限于保護(hù)基坑周邊環(huán)境在基坑施工期間的安全,還應(yīng)考慮土體固結(jié)過程滯后、在建建筑影響、周邊既有密集高層建筑誘發(fā)變形及相鄰項(xiàng)目施工對基坑周邊環(huán)境的影響。

1　軟土地層變形影響

對于上海淺層地下土體主要由砂性土及軟黏土組成,兩種類型的土體由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),存在著不同的壓縮特性。根據(jù)太沙基有效應(yīng)力理論,土層的變形是由有效應(yīng)力引起的,外荷載轉(zhuǎn)化為土層中有效應(yīng)力,從而引起土層的變形。對于砂土,其滲透性大,固結(jié)穩(wěn)定經(jīng)歷的時(shí)間較短,可以認(rèn)為在外荷施加完畢時(shí),其固結(jié)變形已經(jīng)基本完成。其變形可以被理解為瞬時(shí)變形。而對于上海地區(qū)的淺層飽和軟黏土,其類型特點(diǎn)是土體顆粒接觸不緊密,空隙小且連通性差,孔隙水不易排出,因此固結(jié)速率慢,其變形往往要經(jīng)歷一個(gè)過程。

2　在建建筑影響

對于在建高層上部結(jié)構(gòu),現(xiàn)在全部具有樁基礎(chǔ),相對于其自身巨大的荷重,樁基礎(chǔ)的作用是有效遏制荷載增加引起的周邊土體變形的同比例增長,但對于其絕對變形量仍然不可忽視,并且其影響范圍大,持續(xù)時(shí)間長。所以,在建筑物上部結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中,隨著層高的累積荷載的增加,導(dǎo)致的周邊土體的變形同時(shí)會引起周邊建筑物的變形。

3　周邊既有密集高層建筑誘發(fā)變形影響

由于既有的密集高層建筑的存在,它們疊加引起的周邊土體絕對變形在一定范圍及時(shí)間內(nèi)會同時(shí)作用于在建項(xiàng)目周邊建筑物。

4　相鄰項(xiàng)目施工影響

在建項(xiàng)目周邊同時(shí)會出現(xiàn)其它土建、市政等項(xiàng)目交叉施工,當(dāng)前的基坑監(jiān)測僅針對項(xiàng)目本身對周邊環(huán)境的影響,新的項(xiàng)目開始后其影響通常都是被從“零”開始。上海城區(qū)存在著許多新老建筑并存的情況,一些20世紀(jì)的老舊建筑幾乎沒有樁基礎(chǔ),其自身抵抗外因誘發(fā)變形的能力十分脆弱,再加之重復(fù)的影響,很容易引起其自身結(jié)構(gòu)變化,從而影響其正常功能使用。

在筆者的從業(yè)過程中,上海市中心城區(qū)某項(xiàng)目是上述情況存在的典型代表。

基坑采用地下連續(xù)墻和Φ850SMW攪拌樁圍護(hù)形式,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域施工,交叉區(qū)域由中隔墻分隔,基坑大部分采用三道混凝土支撐,局部落深區(qū)域采用第四道鋼支撐,采用明挖法施工。

北側(cè)距離其Ⅱ區(qū)圍護(hù)邊線約12.3 m的位置有一座20世紀(jì)80年代7層磚混結(jié)構(gòu),無樁基礎(chǔ),Ⅲ區(qū)南側(cè)為一在建地鐵站,具體位置關(guān)系如圖1、圖2所示。

圖1　在建基坑周邊環(huán)境示意圖

圖2　混7結(jié)構(gòu)監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)圖

在該項(xiàng)目基坑施工過程中,其北側(cè)7層建筑最大沉降量達(dá)120 mm。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

表1　混7結(jié)構(gòu)累計(jì)沉降量一覽表(單位:mm)

在基坑施工至±0.00位置后約經(jīng)過10個(gè)月,項(xiàng)目建設(shè)方對該7層建筑進(jìn)行了維修、裝飾,并得到了其業(yè)主的認(rèn)可。但在維修完4個(gè)月后,7層建筑的樓梯間又出現(xiàn)了明顯的裂縫,并且有繼續(xù)增加的趨勢。后經(jīng)過測量,在其基坑施工至±0.00后的14個(gè)月時(shí)間里,7層建筑的沉降量最大達(dá)43 mm,見表2。究其原因,該建筑的繼續(xù)變形由以下幾方面組成。

表2　10個(gè)月后混7結(jié)構(gòu)沉降量增量一覽表(單位:mm)

(1)距離7層建筑約60 m,該項(xiàng)目Ⅲ區(qū)基坑正在施工。

(2)項(xiàng)目Ⅰ、Ⅱ區(qū)地上結(jié)構(gòu)正在施工。在Ⅱ區(qū)地上結(jié)構(gòu)施工過程中,南側(cè)地鐵站進(jìn)行降水(承壓水)、基坑挖土施工。

(3)Ⅱ區(qū)輻射范圍內(nèi),砂土及黏土瞬間的瞬時(shí)變形已完成,但黏土的固結(jié)及次固結(jié)變形在基坑施工至±0.00后還在影響周邊環(huán)境。

綜上,筆者認(rèn)為,為保護(hù)基坑周邊環(huán)境的安全使用,避免不必要的糾紛產(chǎn)生,在基坑施工至±0.00后還應(yīng)對其周邊建筑進(jìn)行后續(xù)沉降監(jiān)測,停測標(biāo)準(zhǔn)宜按照上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的日變化量小于0.01 mm執(zhí)行。

TU753

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1009-7716(2015)12-0147-02

2015-03-27

劉大偉(1979-),男,河北平泉人,高級工程師,從事工程監(jiān)測工作。