對(duì)土巖組合基坑混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)的一點(diǎn)思考

張楨樹，薛 飛，張 勱，廖建軍，王世杰，廖成西

（1. 杭州天恒投資建設(shè)管理有限公司，浙江 杭州 310004；2. 杭州市城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理中心，浙江 杭州 311103；3. 騰達(dá)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，浙江 臺(tái)州 318050；4. 中國(guó)中鐵隧道股份有限公司，河南 鄭州 450001）

0 引 言

隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下空間的立體開發(fā)是未來發(fā)展的大趨勢(shì)。而基坑作為地下空間開發(fā)過程中的主要通道，由于工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境及施工技術(shù)管理等原因，基坑變形、坍塌等安全事故時(shí)有發(fā)生。為了確保深基坑工程施工作業(yè)中的安全可靠，基坑動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是十分必要的。在當(dāng)前基坑施工監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，基坑工程的混凝土（鋼）支撐軸力受測(cè)量?jī)x器制造精度、安裝工藝水平、自然溫差、初始值測(cè)取以及知識(shí)水平等諸多因素影響，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)理論值之間有很大的差異，普遍存在實(shí)際測(cè)試結(jié)果大于設(shè)計(jì)控制值的現(xiàn)象。本文通過對(duì)之江路工程2號(hào)盾構(gòu)工作井及始發(fā)段土巖組合地層中深基坑工程的混凝土支撐軸力施工監(jiān)測(cè)實(shí)例的分析研究，認(rèn)為基坑支撐軸力設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際工況條件，通過采用“一井一值”的精細(xì)化管理，科學(xué)合理地確定土巖組合基坑的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，以此達(dá)到既安全施工，又節(jié)約經(jīng)濟(jì)的工程建設(shè)管理目標(biāo)。

1 工程概況

之江路工程（梅靈南路—水澄路）全長(zhǎng)約6.3 km，沿線布設(shè)有1～7號(hào)共7個(gè)盾構(gòu)工作井，根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃安排，2號(hào)工作井及始發(fā)段先行施工。2號(hào)工作井及始發(fā)段深基坑長(zhǎng) 163 m（樁號(hào) SK1+382～SK1+545），基坑寬度22.4～25.5 m，開挖深度 23.63～26.38 m?；訃o(hù)采用Φ1 200@1 000鉆孔咬合樁，共設(shè)3道混凝土支撐（第1、2、4道）+1道鋼支撐（第3道）。主線與匝道高低跨位置的坑中坑采用1∶0.2放坡開挖。咬合樁有筋樁長(zhǎng)度為地面至基底以下3.0 m，無筋樁長(zhǎng)度為地面至中風(fēng)化巖層1.0 m（吊腳樁）。因盾構(gòu)始發(fā)施工需要，洞門范圍內(nèi)有筋樁用等截面玻璃纖維筋代替鋼筋?；庸こ贪踩燃?jí)為一級(jí)，重要性系數(shù)取1.1，環(huán)境保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。采用明挖順作法施工。2號(hào)盾構(gòu)工作井及始發(fā)段基坑總平面布置圖見圖1。

圖1 2號(hào)工作井及始發(fā)段基坑總平面布置圖Fig.1 General layout of No. 2 foundation pit

本文選取 2號(hào)工作井及始發(fā)段 SK1+485～SK1+545節(jié)段（長(zhǎng)約 60 m）基坑作為分析研究對(duì)象，對(duì)應(yīng)的橫斷面為5-5與6-6剖面圖，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)參數(shù)見表1。

表1 2號(hào)工作井SK1+485～SK1+545節(jié)段基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式一覽表Table 1 List of retaining and protection structure for No. 2 foundation pit retaining in segments SK1+485～SK1+545

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

（1）工程地質(zhì)

根據(jù)本工程的巖土工程勘察報(bào)告，2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段基坑開挖施工主要涉及5個(gè)土（巖）層，典型地質(zhì)剖面圖見圖2和圖3（地質(zhì)柱狀圖）。其工程特征自上而下分述如下：

圖2 基坑5-5橫剖面圖Fig. 2 Cross section 5-5

圖3 基坑6-6橫剖面圖Fig. 3 Cross section 6-6

①1碎石填土：雜色，稍密為主，主要由碎石、碎磚、混凝土塊等建筑垃圾及少量生活垃圾組成，表部30 cm左右多為混凝土路面，硬雜質(zhì)粒徑約2～10 cm，最大粒徑50 cm以上，含量占55%～65%，夾黏性土和砂土，巖性成分較雜，均一性差。層厚約2.13～3.09 m。

②1粉質(zhì)黏土（al-mQ43）：灰色，松散-稍密，濕-很濕，含云母、氧化鐵。層厚約0.5～1.21 m。

④1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰色，流塑，含少量有機(jī)質(zhì)。屬高壓縮性土。層厚約0～4.20 m。

?a-1全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，原巖結(jié)構(gòu)基本破環(huán)，已風(fēng)化成砂狀、黏土狀。層厚約1.2～2.9 m。

?c-2強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)含礫砂巖：紫紅色，碎屑結(jié)構(gòu)，礦物成分已大部分風(fēng)化，呈碎塊狀，含有中風(fēng)化狀的礫石。層厚約3.7～9.6 m。

?c-3中風(fēng)化凝灰質(zhì)含礫砂巖：紫紅、青灰色，碎屑結(jié)構(gòu)，巖芯呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀，巖體較完整，礫石粒徑一般為1～3 cm，最大粒徑大于8 cm，礫石母巖成份主要以砂巖、凝灰?guī)r為主，鈣質(zhì)膠結(jié)。RQD=25%～70%，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類，未發(fā)現(xiàn)空洞和軟弱夾層。天然單軸抗壓強(qiáng)度4.4～21.3 MPa，平均值8.5 MPa，標(biāo)準(zhǔn)值7.9 MPa。層厚約0～6.4 m。

?a-3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，部分礦物成分風(fēng)化，巖芯呈柱狀、短柱狀。裂隙不甚發(fā)育，錘擊聲稍清脆，可擊碎。巖芯采取率80%～90%，RQD=60%～85%，屬軟巖，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。天然單軸抗壓強(qiáng)度 2.2～14.8 MPa，平均值5.9 MPa，標(biāo)準(zhǔn)值5.59 MPa。平均分布在基坑深度16.4 m以下。

（2）水文地質(zhì)

該基坑工程涉及主要地下水為第四系松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水兩大類。第四系松散巖類孔隙潛水的含水層具有埋藏淺、水量小、變幅大的特點(diǎn)。動(dòng)態(tài)變幅一般在1.0～3.0 m 左右，實(shí)測(cè)潛水位埋深為1.40～5.80 m，相應(yīng)高程1.81～7.41 m；風(fēng)化基巖裂隙水由于裂隙張開和密集程度、連通及充填情況都很不均勻，具有各向異性，導(dǎo)致降水井出水量存在不確定性。其地下水主要受大氣降水入滲補(bǔ)給，向山下或以泉方式排泄或側(cè)向補(bǔ)給松散巖類孔隙水。泉水出露少，泉流量小于0.5 L/s，水量貧乏。2號(hào)井及始發(fā)段設(shè)計(jì)采用坑內(nèi)積水明排，坑外設(shè)置應(yīng)急降水井兼觀測(cè)井的排水方案。

綜合以上資料可知，2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段基坑工程為典型的土巖組合基坑，基坑上部以碎石填土、軟巖為主，局部為較軟巖；基坑中下部以中風(fēng)化凝灰質(zhì)含礫砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，巖體較完整，未發(fā)現(xiàn)空洞和軟弱夾層，巖體質(zhì)量基本等級(jí)為Ⅴ～Ⅳ級(jí)?；庸こ痰刭|(zhì)整體較好，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。

3 基坑施工與監(jiān)測(cè)情況分析

2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段深基坑 SK1+485～SK1+545節(jié)段第1道混凝土支撐于2021年01月03日澆筑完成，2021年01月15日首次對(duì)第1道支撐軸力進(jìn)行監(jiān)測(cè)（見圖4），連續(xù)3 d采集完成初始值后開始第1層土方開挖施工。根據(jù)對(duì)第三方監(jiān)測(cè)單位提供的2021年01月15日—6月19日連續(xù)監(jiān)測(cè)的第1道混凝土支撐軸力數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，見表2與圖5，可以初步判斷混凝土支撐軸力變化基本規(guī)律，即隨著基坑開挖深度的增加，支撐的監(jiān)測(cè)軸力值有較大變化，表現(xiàn)為逐漸增大趨勢(shì)。

圖 4 基坑 SK1+485～SK1+545段第 1道混凝土支撐梁平面布置圖Fig. 4 Layout plan of the first concrete strut at SK1+485～SK1+545

圖5 SK1+485～SK1+545節(jié)段第1道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)折線圖（2021-01-15—2021-06-19）Fig. 5 Axial force curve of the first concrete support at SK1+485～SK1+545 segments

表2 SK1+485～SK1+545節(jié)段第1道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)摘錄（2021-01-15—2021-06-19）Table 2 Axial force of the first concrete bracing at SK1+485～SK1+545 segments

基坑按審批通過的專項(xiàng)施工方案進(jìn)行分段分層開挖。開挖至2021年04月06日，基坑SK1+485～SK1+521段（長(zhǎng)36 m）完成第3層土石方開挖，第4道混凝土圍檁及支撐也已完成，平均挖深約16.8 m；SK1+521～SK1+545端頭井段（長(zhǎng)24 m）第3層土方開挖也基本完成（但第4道混凝土支撐暫未架設(shè)），平均挖深約19.1 m?；赢?dāng)日首次出現(xiàn)報(bào)警情況，具體警情如下：第1道混凝土支撐測(cè)點(diǎn)ZCL10-1軸力值達(dá)7 125 kN，首次累計(jì)超過黃色預(yù)警值（6 650 kN）；第2道混凝土支撐測(cè)點(diǎn)ZCL11-2軸力值達(dá) 9 423 kN，首次累計(jì)超過黃色預(yù)警值（8 400 kN）。參建各方迅速召開了基坑安全警情分析會(huì)，初步分析ZCL10-1、ZCL11-2兩個(gè)預(yù)警點(diǎn)處混凝土支撐軸力偏大的主要原因是因?yàn)榈?道鋼支撐架設(shè)不規(guī)范（如未完全與鋼圍檁正交、偏心受力；軸力計(jì)與鋼支撐端頭的接觸面鋼墊板剛度不足，施加軸力后使得鋼墊板和圍檁變形嚴(yán)重，使軸力消散過快等），導(dǎo)致鋼支撐軸力偏小，未有效分擔(dān)基坑側(cè)壁主動(dòng)土壓力。隨后通過采取加密鋼支撐、復(fù)加第3道鋼支撐軸力、控制坑邊附加荷載等一系列改正措施后，評(píng)估基坑安全處于總體穩(wěn)定狀況，可以恢復(fù)開挖施工。

再挖至4月15日，該段基坑局部已經(jīng)開挖見底，但底板混凝土尚未澆筑。第2道混凝土支撐測(cè)點(diǎn)ZCL8-2、ZCL9-2實(shí)測(cè)軸力值分別達(dá)8 422 kN、8 512 kN，累計(jì)均超過黃色預(yù)警值（8 400 kN）；ZCL10-2、ZCL11-2實(shí)測(cè)軸力值分別達(dá)10 212 kN、10 425 kN，累計(jì)均超過橙色報(bào)警值（10 200 kN），見表3與圖6。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查各道混凝土支撐外觀，未發(fā)現(xiàn)有變形、裂縫等異常情況，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、土體位移等其他監(jiān)測(cè)指標(biāo)也均屬正常。參建各方再次召開基坑警情分析會(huì)，經(jīng)專家及與會(huì)工程技術(shù)人員共同研究討論、綜合分析，以及設(shè)計(jì)重新復(fù)核并調(diào)整混凝土支撐軸力控制值，結(jié)論判定為基坑整體穩(wěn)定，安全可控。隨后采取分段快速施作混凝土底板，及時(shí)封底等主要施工技術(shù)措施。隨即于2021年4月26日率先完成中間節(jié)段（SK1+500～SK1+520）的底板澆筑，并于5月9日完成最后一塊主體結(jié)構(gòu)底板混凝土澆筑。底板混凝土澆筑全部完成后，影響區(qū)域內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境變形均趨于穩(wěn)定，未有異常安全情況發(fā)生。

圖6 SK1+485～SK1+545節(jié)段第2道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)折線圖（2021-03-16—2021-06-05）Fig. 6 Axial force curve of the second concrete bracing at SK+485～SK1+545 segments

表3 SK1+485～SK1+545節(jié)段第2道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)摘錄（2021-03-16—2021-06-05）Table 3 Axial force of the second concrete bracing at SK1+485～SK1+545 segments

經(jīng)對(duì)該基坑工程第1、2、4道混凝土支撐軸力5個(gè)多月的連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)分析，見表2～4及折線圖5～7，初步得出如下結(jié)論：

（1）基坑第1道混凝土支撐ZCL10-1測(cè)點(diǎn)位于兩個(gè)開挖段的分界線平面位置（里程樁號(hào)為SK1+520）、第2道混凝土支撐ZCL11-2測(cè)點(diǎn)處于盾構(gòu)工作井平面中間位置（見圖4），在第1、2層土方開挖過程中，第1、2道支撐軸力值均處于正常變動(dòng)范圍。4月6日基坑第3層被動(dòng)土已挖完，平均挖深16.8～19.1 m，第1、2道混凝土支撐實(shí)測(cè)軸力值首次分別超過6 650 kN、8 400 kN的黃色預(yù)警值（70%控制值）。分析主要原因是隨著開挖深度增加，基坑外側(cè)壁主動(dòng)土壓力隨之增大，而第3道鋼支撐未及時(shí)有效分擔(dān)土壓力，坑側(cè)壁主動(dòng)土壓力全部由第1、2道混凝土支撐承擔(dān)。因此基坑工程施工應(yīng)充分合理利用地層土體的時(shí)空效應(yīng)規(guī)律，開挖到位后快速跟進(jìn)下一道支撐架設(shè)是十分重要的，正所謂“快挖快撐”。

（2）基坑第2道混凝土支撐最大軸力峰值出現(xiàn)在4月26日的ZCL11-2測(cè)點(diǎn)，最大值為11 874 kN；第 4道混凝土支撐最大軸力峰值也同日出現(xiàn)在ZCL10-4測(cè)點(diǎn)，最大值為10 321 kN（因第3道為鋼支撐，施加軸力一般不大于4 000 kN，故本文不再詳細(xì)討論）。支撐最大軸力均發(fā)生在基坑開挖已經(jīng)見底（被動(dòng)土全部挖完），但尚未完成底板混凝土澆筑及混凝土強(qiáng)度未形成之前的時(shí)間段，混凝土支撐軸力基本超過設(shè)計(jì)提供的報(bào)警值。

（3）本基坑屬于上土下巖的“上軟下硬”土巖組合基坑，同期同平面投影位置的第2道支撐與第4道混凝土支撐軸力比較，總體上表現(xiàn)為“上大下小”，如ZCL9-2與ZCL9-4、ZCL11-2與ZCL11-4監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間均有明顯體現(xiàn)，基坑支撐軸力大小與地層土巖性質(zhì)有密切的相關(guān)性。該基坑上部地層以碎石填土、粉質(zhì)黏土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為主，土層塑性大，自穩(wěn)能力差，產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力也大；而基坑下部地層主要以強(qiáng)、中風(fēng)化凝灰質(zhì)含礫砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，強(qiáng)度高、巖體內(nèi)摩擦角大，整體性好，巖層的主動(dòng)土壓力也小。分析認(rèn)為下部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)有一定的優(yōu)化調(diào)整空間。

（4）實(shí)測(cè)混凝土支撐軸力值雖已大大超過報(bào)警值，但基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)并未出現(xiàn)裂縫、變形等不安全或不穩(wěn)定等異常跡象，一直到支撐拆除，基坑始終處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。究其原因，實(shí)際上是支撐最大軸力尚未達(dá)到支撐自身的軸向極限承載力，即支撐結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性未遭到外力破壞或失效。依據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)施工規(guī)范估算，第1道800 mm×1 000 mm C35鋼筋混凝土支撐的正截面軸向承載力約為 14 320 kN；第 2、4道 1 000 mm×1 000 mm C35鋼筋混凝土支撐的正截面軸向承載力約為 16 650 kN；而本基坑混凝土支撐軸力出現(xiàn)的最大值（4月26日第2道混凝土支撐ZCL11-2測(cè)點(diǎn)11 874 kN）約為支撐正常使用極限承載力的71%左右，現(xiàn)澆混凝土支撐軸向承載力仍留有較多的安全儲(chǔ)備。

（5）基坑混凝土支撐軸力持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。主體結(jié)構(gòu)施作完成，伴隨著主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度提高，逐步分擔(dān)支撐部分壓應(yīng)力，基坑內(nèi)力體系也由圍護(hù)結(jié)構(gòu)過渡到主體結(jié)構(gòu)承擔(dān)，直至支撐全部拆除后完全替代。基坑形變（內(nèi)力）需要較長(zhǎng)一段時(shí)間重新達(dá)到平衡穩(wěn)定。

（6）基坑混凝土支撐軸力的初始值宜在支撐澆筑完成28 d后測(cè)取。由于實(shí)際基坑開挖施工都是以混凝土支撐是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度作為主要的前置控制條件，如2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段基坑按照設(shè)計(jì)要求，冠梁及第1道混凝土支撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后可開挖施工。經(jīng)同條件試驗(yàn)測(cè)試，2號(hào)工作井基坑混凝土支撐達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度約為12 d（受混凝土配合比、施工環(huán)境、工后養(yǎng)護(hù)等因素影響），支撐混凝土的硬化收縮還未完全穩(wěn)定。但受工程工期限制，難以等到28 d后支撐混凝土基本收縮變形穩(wěn)定后才開挖。而基坑支撐軸力初始值必須在開挖前采集完成，因而初始值一般也是在28 d之前完成采集的。這樣就無法有效剔除因混凝土的硬化收縮而使鋼筋應(yīng)力計(jì)產(chǎn)生的附加壓應(yīng)力。按此監(jiān)測(cè)得到的數(shù)值，結(jié)果勢(shì)必比實(shí)際值偏大，反映不出真實(shí)結(jié)果。

表4 SK1+485～SK1+545節(jié)段第4道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)摘錄（2021-04-08—2021-05-30）Table 4 Axial force of the fourth concrete bracing at SK1+485～SK1+545 segments

圖7 SK1+485～SK1+545節(jié)段第4道混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)折線圖（2021-04-08—2021-05-30）Fig. 7 Axial force curve of the fourth concrete support at SK1+485～SK1+545 segments

4 目前基坑監(jiān)測(cè)普遍存在的問題

目前基坑混凝土支撐軸力監(jiān)測(cè)中，大多采用埋設(shè)振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)，通過手持式數(shù)顯頻率儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試傳感器頻率，再換算成支撐軸力。由于受儀器制造精度、安裝工藝水平、自然溫差等客觀敏感因素影響，鋼筋應(yīng)力計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)未必是真實(shí)的支撐軸力值。

（1）對(duì)于埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計(jì)的混凝土支撐軸力初始值的測(cè)取方法，《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50497—2019）第6.7.5條規(guī)定：“內(nèi)力監(jiān)測(cè)宜取土方開挖前連續(xù)3 d獲得的穩(wěn)定測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值作為初始值”?！稑?biāo)準(zhǔn)》雖有規(guī)定，但在實(shí)際監(jiān)測(cè)操作上尚不統(tǒng)一，還是存在一些理解偏差或爭(zhēng)議。該標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定“土方開挖前連續(xù)3 d獲得的穩(wěn)定測(cè)試數(shù)據(jù)”的單一初始值測(cè)取前置條件，筆者認(rèn)為不夠全面明確，沒有涉及支撐混凝土的具體強(qiáng)度控制要求。因?yàn)閼?yīng)力計(jì)測(cè)得的初始值大小與混凝土支撐的澆筑完成時(shí)長(zhǎng)有著密切關(guān)系。支撐混凝土在前期硬化收縮變形過程中，產(chǎn)生的壓應(yīng)力逐漸增大，混凝土固化穩(wěn)定前測(cè)取獲得的支撐軸力，一般都偏大，故初始值測(cè)取時(shí)間的選擇非常重要。

（2）一般設(shè)計(jì)提供的支撐軸力控制值或報(bào)警值存在“模板化、格式化、通用化”，未能真正做到“一井一值”。筆者認(rèn)為對(duì)于支撐軸力控制值的確定，需要在安全和經(jīng)濟(jì)之間找到一個(gè)平衡。預(yù)（報(bào)）警值控制太嚴(yán)，會(huì)給施工帶來不便，施工技術(shù)要加強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)投入也會(huì)增加；反之如預(yù)（報(bào)）警值控制太寬，安全系數(shù)降低，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也隨之升高，會(huì)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境安全帶來威脅。

（3）在實(shí)際施工監(jiān)測(cè)操作中，施工監(jiān)測(cè)或第三方監(jiān)測(cè)方往往出于“為了安全、數(shù)據(jù)寧可偏大，不可偏小”的觀念，提供的軸力監(jiān)測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)基本沒有扣除初始值。故隨著基坑開挖深度不斷增加，支撐軸力值短時(shí)間很快接近或超過設(shè)計(jì)報(bào)（預(yù)）警值，極易產(chǎn)生“假報(bào)警”或誤報(bào)。雖然是“假報(bào)警”，但參建主體各方又不得不及時(shí)組織召開基坑警情分析會(huì)，查找原因并采取有效措施，控制支撐軸力變化速率及累計(jì)控制值。如此，不但牽涉項(xiàng)目主要技術(shù)、管理人員的大量精力，也增加了人力、物力的投入。既不科學(xué)，也不經(jīng)濟(jì)。

5 結(jié)論和建議

深基坑工程屬于地下工程，基坑處于力學(xué)性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜的地層中，且常位于周邊環(huán)境復(fù)雜的市區(qū)內(nèi)，周邊地上及地下建（構(gòu)）筑物保護(hù)要求高，存在較大的不確定性。加之工程設(shè)計(jì)參數(shù)選擇假定、估算簡(jiǎn)化的自身缺點(diǎn)，以及地下工程施工過程中存在著諸多偶然因素的影響，使得對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)預(yù)算的數(shù)值存在很大的差異。筆者結(jié)合之江路工程2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段基坑施工監(jiān)測(cè)的具體情況，提出混凝土支撐軸力設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)的優(yōu)化建議。

（1）對(duì)于土巖組合或巖體基坑，因其地質(zhì)條件和巖（土）層穩(wěn)定性均較良好，設(shè)計(jì)在確定混凝土支撐軸力控制值時(shí)，應(yīng)根據(jù)基坑實(shí)際工況，科學(xué)合理確定支撐軸力控制值和預(yù)（報(bào)）警值。建議參考混凝土支撐標(biāo)養(yǎng)試塊檢測(cè)值或現(xiàn)場(chǎng)回彈強(qiáng)度值，重新復(fù)核并調(diào)整混凝土支撐軸力控制值。如 2號(hào)盾構(gòu)井及始發(fā)段基坑混凝土支撐原設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 C35，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次回彈檢測(cè)試驗(yàn)，實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到C40以上。經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算后，將第2道1 000 mm×1 000 mm混凝土支撐軸力控制值由原來12 000 kN調(diào)整至13 700 kN，預(yù)警值由原來的70%提高到80%，報(bào)警值由85%提高到90%后，預(yù)（報(bào)）警頻率明顯降低。更好地解決混凝土支撐內(nèi)力監(jiān)測(cè)中較為普遍出現(xiàn)的結(jié)果異常的問題，同時(shí)也大大縮短了基坑開挖施工工期。

（2）對(duì)于開挖面積較大或長(zhǎng)條形基坑，建議保留一小段基坑（1～3道支撐間距）暫不開挖，作為該基坑混凝土支撐軸力試驗(yàn)段，待該段支撐混凝土達(dá)到28 d后再綜合測(cè)取平均軸力值，作為其他鄰近混凝土支撐的參考初始值。

（3）在實(shí)際的監(jiān)測(cè)工作中，不能簡(jiǎn)單根據(jù)單根混凝土支撐軸力平均累計(jì)值是否達(dá)到或超過設(shè)計(jì)提供的報(bào)警值作為報(bào)警依據(jù)。在關(guān)注平均軸力累計(jì)值的同時(shí)，需要結(jié)合施工工況關(guān)注其變化趨勢(shì)，并應(yīng)結(jié)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身變形位移、基坑周邊土體位移等其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)支撐軸力的變化進(jìn)行綜合分析判斷，才可得出可靠結(jié)論。建議由設(shè)計(jì)單位根據(jù)基坑工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，提出綜合安全評(píng)估指標(biāo)，經(jīng)工程五方主體、施工監(jiān)測(cè)及第三方監(jiān)測(cè)單位共同研究后確定，達(dá)到既保證基坑安全，又經(jīng)濟(jì)施工的效果。

（4）建議將《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50497—2019）第6.7.5條修改為：“內(nèi)力監(jiān)測(cè)宜取土方開挖前連續(xù)3 d獲得的穩(wěn)定測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值作為初始值。若采用現(xiàn)澆混凝土支撐，其混凝土強(qiáng)度宜滿足設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度值后方可開始測(cè)取”。

（5）由于目前國(guó)內(nèi)仍缺乏可直接測(cè)量混凝土支撐軸力的有效實(shí)用儀器，以及更先進(jìn)、更接近于實(shí)際的理論計(jì)算方法，因此，對(duì)混凝土支撐軸力變化與基坑變形關(guān)系，以及可能引發(fā)基坑安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)變化的規(guī)律，還有待進(jìn)一步的研究和探討。