深基坑工程中的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究

石重慶

【摘? 要】為保證工程安全順利地進(jìn)行，在基坑開挖及結(jié)構(gòu)構(gòu)筑期間須對現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)進(jìn)行勘測與分析。沒有了施工監(jiān)測與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)分析，想要將工程順利地進(jìn)行下去是非常困難的。因此，在基坑施工過程中開展系統(tǒng)的監(jiān)控量測，是確?；庸こ添樌_展的重要保障。論文將通過實例深入研究深基坑工程中的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測技術(shù)。

【Abstract】In order to ensure the safe and smooth progress of the project， it is necessary to survey and analyze the actual data during the excavation of foundation pit and structural construction. Without construction monitoring and site data analysis， it is very difficult to carry on the project smoothly. Therefore， carrying out systematic monitoring and measurement during foundation pit construction is an important guarantee to ensure the smooth development of foundation pit engineering. This paper deeply studies the remote dynamic monitoring technology in deep foundation pit engineering through examples.

【關(guān)鍵詞】深基坑工程;遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測技術(shù);監(jiān)控量測

【Keywords】deep foundation pit engineering; remote dynamic monitoring technology; monitoring and measurement

【中圖分類號】TU753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）06-0171-02

1 引言

監(jiān)測數(shù)據(jù)可以稱為工程的檢測報告，數(shù)據(jù)上會把所有的狀態(tài)都顯示出來。從某種意義上施工監(jiān)測也可以說是一次1∶1的巖土工程原型試驗，所有的數(shù)據(jù)是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍地層在施工過程中的真實反映，將所有可能影響到工程的因素全部顯示出來。與其他客觀實物一樣，基坑工程在空間上是三維的，在時間上是發(fā)展的。如果沒有施工監(jiān)測與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)分析，想要將工程順利地進(jìn)行下去是非常困難的。

2 工程概況

本工程監(jiān)測項目監(jiān)測對象為土建工程施工期間影響范圍內(nèi)的軌道交通1號線既有運(yùn)營隧道變形監(jiān)測。擬建3號線金湖廣場站與既有1號線運(yùn)營線隧道邊線水平凈距約為31.5m。位于施工影響范圍內(nèi)的既有1號線運(yùn)營隧道長約100m（里程ZSK22+030～ZSK22+130，YSK22+030～YSK22+130）。擬建軌道交通3號線金湖廣場站車站南端與既有1號線運(yùn)營線隧道邊線水平凈距約為31.5m，擬建軌道交通3號線金湖廣場站～埌西站盾構(gòu)區(qū)間下穿既有1號線運(yùn)營線，下穿位置處1號線與3號線區(qū)間凈距約為4.98m。

既有運(yùn)營地鐵一號線位于金湖廣場站南端頭井的南側(cè)，距離端頭井約33m。端頭井施工過程中其空間效應(yīng)較好，同時地層條件相對較好。施工過程中考慮了采用分層分段減小擾動的開挖方式，開挖至坑底巖層時采用高頻破碎錘進(jìn)行施工，盡量減小施工擾動。同時，為避免基坑地墻接頭處的滲漏水導(dǎo)致的水土流失，采用了超前探挖和地墻接縫鋼板封堵的措施，做到地墻幾乎滴水不漏。因此，基坑施工過程中，既有一號線區(qū)間的監(jiān)測變形均較小。

3 監(jiān)測方案

金湖廣場站監(jiān)測包括主體基坑監(jiān)測及周邊環(huán)境監(jiān)測，主要監(jiān)測項目如表1所示。

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

金湖廣場站共計埋設(shè)基坑穩(wěn)定監(jiān)測點(diǎn)145個（包含墻體位移、支撐軸（應(yīng)）力、立柱豎向位移、地下水位、土體水平位移等），周邊環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)203個（包含地表沉降、建筑物沉降、建筑物傾斜、構(gòu)筑物沉降、管線沉降等），基坑開挖至水位線以下，為確?；影踩?，監(jiān)測頻次由每天1次增加至每天2次。由于在基坑開挖施工過程中，土體的卸載及地下水位的變化引起土體的應(yīng)力釋放、重分布從而導(dǎo)致土體產(chǎn)生變位，對周邊環(huán)境將產(chǎn)生一定的影響，特邀請同濟(jì)大學(xué)對金湖廣場站深基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行建模分析。在基坑施工過程中，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，金湖廣場站目前監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，監(jiān)測值均在控制值以內(nèi)，且基坑施工過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)基本能與建模分析數(shù)據(jù)擬合（見表2）。

分析說明：①現(xiàn)代國際沉降值大于模擬分析值，原因分析為：第一，該大樓臨近基坑側(cè)有2座大化糞池，開挖過程中對化糞池進(jìn)行遷改，化糞池開挖對現(xiàn)代國際沉降有一定影響;第二，化糞池遷改時間約50天，該段時間同步開挖基坑，支撐施工不及時對大樓沉降有一定影響。②工行小區(qū)沉降值小于模擬分析值，原因分析為該范圍變更取消負(fù)四層外掛部分土方開挖，減小了對建筑物的影響。③基坑變形數(shù)據(jù)與模擬分析數(shù)據(jù)吻合。

4.1 地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)基坑施工過程中的地下水位變化曲線，可以得知基坑施工過程中坑外地下水位的變化較小，地連墻將坑內(nèi)與坑外的地下水位都斷絕開。從另一方面講，地連墻接縫處的滲漏水也得到了較好的處理，證明了超前探挖和鋼板封堵達(dá)到了理想的目標(biāo)。隨著施工的不斷進(jìn)行，地下結(jié)構(gòu)的回筑，坑外地下水位也逐漸平穩(wěn)下來。

4.2 主要建筑物的沉降分析

4.2.1 工行金碧苑小區(qū)住宅樓的沉降分析

工行金碧苑小區(qū)住宅樓位于基坑南側(cè)，處于基坑開挖的長邊方向，受基坑開挖施工影響較大。由于現(xiàn)場條件的限制，監(jiān)測僅得到工行金碧苑小區(qū)周邊的地表沉降情況。隨著施工的不斷進(jìn)展，基坑開挖引起的建筑物周邊地表沉降不斷增大，最大沉降值約為17.92mm，JD3-1最大沉降值為16.23mm，JD3-3最大沉降值為17.47mm;JD3-5最大沉降值為16.56mm，JD3-6最大沉降值為11.17mm，測點(diǎn)間距約30m，從而可以近似計算得到基坑施工過程中建筑物最大差異沉降增量為5.06mm，最大傾斜增量為0.02%。

4.2.2 現(xiàn)代國際的沉降分析

現(xiàn)代國際與基坑的相對位置關(guān)系與工行金碧苑基本相同，其沉降變形量級也與工行金碧苑小區(qū)基本相同。最大沉降值約為24.19mm，JD4-1最大沉降值為19.27mm;JD4-4最大沉降值為17.95mm，JD4-7最大沉降值為9.98mm，JD4-9最大沉降值為20.76mm，測點(diǎn)間距約30m，從而可以近似計算得到基坑施工過程中建筑物最大差異沉降增量為7.97mm，最大傾斜增量為0.03%。

4.3 地墻水平變形分析

從基坑?xùn)|、西兩側(cè)圍護(hù)地墻最終變形和深度的關(guān)系?？梢悦黠@看出，由于基坑?xùn)|側(cè)建筑物較多，附加荷載較大，而西側(cè)南寧百貨地下廣場則因為純地下結(jié)構(gòu)，且存在下沉廣場，因此，水平荷載較小，從而基坑?xùn)|、西兩側(cè)水平荷載不平衡，東側(cè)作用在地墻上的水平荷載大于西側(cè)作用在地墻上的水平荷載。同時，由于二、三道支撐作用位置坑外土體主要為粉質(zhì)粘土和粉土，土體條件較差，不能提供較大的被動抗力，因此，基坑西側(cè)地墻在第二、三道支撐水平力作用下，有向坑外位移的趨勢。而第四、五道支撐所在位置以砂土、圓礫、泥巖為主，東側(cè)在該深度的土壓力較小，對應(yīng)深度處地墻水平變形以向坑內(nèi)變形為主。數(shù)值分析的預(yù)測最大水平位移發(fā)生基坑?xùn)|側(cè)，約23.71mm，西側(cè)最大水平位移約15.21mm。監(jiān)測結(jié)果最大水平位移亦發(fā)生在地墻東側(cè)，最大變形約25.32mm，西側(cè)最大水平位移約17.4mm，與對應(yīng)的數(shù)值分析結(jié)果趨勢相同。

整體來看，金湖廣場站地連墻水平變形較小，最大水平位移約為25.32mm，與開挖深度比值約0.09%，相應(yīng)的水平變形較小。

5 結(jié)語

本文通過以金湖廣場站施工為實例，深入地研究了深基坑工程中的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測技術(shù)。在施工過程中，采用了包括變形監(jiān)測、內(nèi)力監(jiān)測、地下水位監(jiān)測以及運(yùn)營地鐵一號線變形監(jiān)測在內(nèi)的各種監(jiān)測方式，對基坑工程開挖施工擾動對周邊環(huán)境的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的把握。希望在日后的類似工程中，遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以發(fā)揮更大的作用。

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