南華深基坑穩(wěn)定性監(jiān)測分析

陳冬華

(華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北承德　067000)

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南華深基坑穩(wěn)定性監(jiān)測分析

陳冬華

(華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北承德067000)

摘要:根據(jù)南華深基坑施工的實際情況，確定了螺旋鉆孔壓漿樁加錨索支護(hù)方案，并對基坑各測點沉降的趨勢進(jìn)行了實時監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表明，樁頂最大累計水平位移值較大處對應(yīng)位置均為基坑各側(cè)中間位置，應(yīng)盡量減少施工擾動，加強(qiáng)降水，必要時需準(zhǔn)備沙袋及時回填。

關(guān)鍵詞:基坑，監(jiān)測點，穩(wěn)定性，水平位移，地表沉降

1　工程概況

南地廣場大廈建筑設(shè)計地上4層結(jié)構(gòu)，高18 m，地下3層結(jié)構(gòu)，深16 m。選用筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。本工程重要性等級為一級，場地等級為二級，地基等級為二級，工程勘察等級為甲級，地基設(shè)計等級為甲級。

本項目土層構(gòu)成由淺至深，主要分布為雜填土、粉質(zhì)粘土、粗砂和砂礫等。工程水文情況該建筑場區(qū)地下水主要為潛水，補(bǔ)給源為大氣降水以及地表徑流，勘察穩(wěn)定水位埋深為13．6 m～14．4 m。根據(jù)鉆孔水質(zhì)分析表明，地下水對鋼筋混凝土及混凝土中的鋼筋無侵蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

常用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要有人工挖孔樁方案、鉆孔灌注樁方案、螺旋鉆孔壓漿樁方案。人工挖孔樁雖然強(qiáng)度高、施工快、無噪聲，但挖孔時需要進(jìn)行降水，對周圍建筑物威脅比較大;鉆孔灌注樁方案具有整體性好的特點，但要進(jìn)行泥漿制備操作，環(huán)境污染大，鉆孔過程中機(jī)械噪聲太大，對于鉆機(jī)擺放空間要求較高;螺旋鉆孔壓漿樁方案具有結(jié)構(gòu)整體性好、施工速度快、低噪聲、無污染的優(yōu)點，綜合考慮選用該方案進(jìn)行施工?；又ёo(hù)采用“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”法，施工過程中根據(jù)基坑開挖及降水的實際情況，對局部地段進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

2　現(xiàn)場監(jiān)測分析

2．1監(jiān)測平面布置

為了實施監(jiān)控基坑施工過程中的穩(wěn)定性，根據(jù)本工程特點在基坑每側(cè)各選取了21個測點進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測平面布置如圖1所示，其中S為樁頂位移監(jiān)測點，以方向命名的監(jiān)測點為地表沉降監(jiān)測點。

圖1　監(jiān)測點布置圖

2．2樁頂位移監(jiān)測分析

監(jiān)測數(shù)據(jù)水平位移監(jiān)測中，所有水平位移值均表示位移指向基坑內(nèi)，其位置關(guān)系如圖1所示，各點監(jiān)測位移趨勢如圖2所示。

圖2　水平位移曲線圖

根據(jù)實測數(shù)據(jù)表，0 d～5 d為基坑第一層土方開挖支護(hù)作業(yè)，該過程初始階段各側(cè)基坑樁頂水平位移均有向內(nèi)1 mm～2 mm的位移值，表現(xiàn)為越接近基坑各側(cè)坑壁中間位置，樁體水平位移越大。5 d～10 d為基坑第二層土方開挖支護(hù)作業(yè)，該過程中監(jiān)測發(fā)現(xiàn)樁頂位移迅速增加最大達(dá)到8 mm～16 mm。這是由于基坑深度增加，擋土樁體也越長，柔度增加，抗彎剛度下降，穩(wěn)定性隨之下降。采取邊挖邊支護(hù)，接近陰角處監(jiān)測點位移值都較小，穩(wěn)定性較好。持續(xù)進(jìn)行開挖支護(hù)作業(yè)，最大累計水平位移值較大，其中北側(cè)測點中位移值最大的為S4和S5測點，達(dá)到了20 mm，如圖2a)所示，因為該處基坑壁略為前凸，不利于基坑穩(wěn)定。東側(cè)測點中產(chǎn)生最大值測點為S10，位移值達(dá)到了24 mm，如圖2b)所示;南側(cè)測點中產(chǎn)生最大值測點為S14，位移值達(dá)到了24 mm，如圖2c)所示;西側(cè)測點中產(chǎn)生最大值測點為S18和S19，位移值達(dá)到了26 mm，如圖2d)所示。施工過程中樁頂位移值較大，應(yīng)盡量減少施工擾動，加強(qiáng)降水，準(zhǔn)備沙袋必要時需及時回填。

2．3地表沉降監(jiān)測分析

本次監(jiān)測對基坑周圍沉降作了詳細(xì)監(jiān)測，監(jiān)測布點如圖1所示。沉降位移曲線如圖3～圖6所示，觀測初期沉降較大，各個方向沉降最大值達(dá)到了10 mm以上，因此增加了觀測頻率，間隔1 d觀測一次，如出現(xiàn)問題及時停止施工;到第4天以后，各個方向沉降量基本降到了4 mm以下，間隔2 d～3 d監(jiān)測一次。第8天～第10天沉降值基本趨于穩(wěn)定。當(dāng)后期趨于沉降穩(wěn)定時，提取基坑?xùn)|、南、西、北各方向關(guān)鍵沉降點沉降增量值，針對基坑角點、基坑側(cè)壁中點沉降值進(jìn)行分析。由沉降觀測圖可以看出，各測點的趨勢均為初期沉降增量較大，后期沉降增量基本為0，趨于穩(wěn)定。基坑北側(cè)前8天相同時間內(nèi)，北測點1沉降增量值略大于北測點4沉降增量，但在8 d以后兩測點沉降基本控制住，如圖3所示。

圖3　北側(cè)沉降監(jiān)測圖

圖4　東側(cè)沉降監(jiān)測圖

如圖4所示，基坑?xùn)|側(cè)，沉降未穩(wěn)定之前，同一時間內(nèi)測點1的沉降量略小于測點3的沉降量。因為測點1為基坑角點，穩(wěn)定性好，抑制地表沉降的能力也較強(qiáng)，測點3為基坑壁中心點，穩(wěn)定性較差，抑制地表沉降能力也較差。就穩(wěn)定時間來看，測點1的穩(wěn)定時間也要早于測點3的穩(wěn)定時間。測點1到第9天沉降值為0，測點3第10天才趨于穩(wěn)定。

如圖5所示，基坑南側(cè)，測點1沉降量也略小于測點5沉降量，規(guī)律類似于東側(cè)點。測點5沉降量4 d～8 d出現(xiàn)了明顯的不平滑，因為開挖支護(hù)對于側(cè)壁中點沉降影響比較大，而在測點1該現(xiàn)象則不夠明顯。兩測點穩(wěn)定時間較為接近，均在第9天沉降趨于穩(wěn)定。

圖5　南側(cè)沉降監(jiān)測圖

如圖6所示，基坑西側(cè)，測點1和測點3均在第8天沉降趨于穩(wěn)定，其中測點3在4 d～8 d出現(xiàn)了明顯的不平滑現(xiàn)象，該現(xiàn)象在南側(cè)測點5中也有明顯表現(xiàn)，均是因為基坑中點受開挖支護(hù)施工影響所導(dǎo)致。因此側(cè)壁中點要作為重要安全監(jiān)控對象，如位移超過容許值要及時停止施工，采取有效措施進(jìn)行處置。

圖6　西側(cè)沉降監(jiān)測圖

3　結(jié)語

基坑支護(hù)采用“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”法，施工過程中根據(jù)基坑開挖及降水的實際情況，對局部地段進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。最終本基坑采用螺旋鉆孔壓漿樁加錨索支護(hù)方案，并提出了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)和施工控制指標(biāo)。對基坑各測點沉降的趨勢進(jìn)行了實時監(jiān)測，初期沉降較大，后期沉降趨于穩(wěn)定，基坑北向和西向8 d以后基本不再下沉，東向和南向10 d后基本不再沉降，測量中誤差為3 mm，符合要求。樁頂水平位移監(jiān)測結(jié)果表明，樁頂最大累計水平位移值較大處對應(yīng)位置均為基坑各側(cè)中間位置，應(yīng)盡量減少施工擾動，加強(qiáng)降水，必要時需準(zhǔn)備沙袋及時回填。

South China monitoring analysis of deep foundation pit stability

Chen Donghua
(514 Brigade of North China Geological Exploration Bureau，Chengde 067000，China)

Abstract:According to actual situation of South China deep foundation pit construction，determined screw drill hole grouting pile plus anchor cable support scheme，the trend of foundation settlement of each measuring point for the implementation of the monitoring，monitoring results show that the maximum accumulative horizontal displacement pile head corresponding position for each side of foundation pit with strong middle position，should try to reduce the disturbance of construction，strengthen the precipitation，prepared sandbags timely backfill as needed．

Key words:foundation pit，monitoring point，stability，horizontal displacement，ground surface settlement

作者簡介:陳冬華(1979-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-28

文章編號:1009-6825(2016)01-0085-03

中圖分類號:TU463

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A