邵韋弦
(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司,廣東 廣州 510610)
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展,土地資源的日益緊缺制約了城市的發(fā)展空間。為了推動(dòng)大城市的持久穩(wěn)定發(fā)展,需對(duì)城市地下空間的合理化綜合開(kāi)發(fā)以及有效利用進(jìn)行探索。地下公共車(chē)行系統(tǒng)現(xiàn)已成為緩解大城市中核心區(qū)內(nèi)地面交通過(guò)度擁堵這項(xiàng)難題的可靠手段[1-2]。地下車(chē)行交通設(shè)施實(shí)際指的是針對(duì)新區(qū)中的各大地塊內(nèi)部預(yù)留空間車(chē)行通道的有力規(guī)劃與控制,對(duì)于地塊間車(chē)行連接通道的有效建設(shè)與規(guī)劃,達(dá)成新區(qū)統(tǒng)籌化的地下公共空間車(chē)行通道[3-5]。本文對(duì)橫琴新區(qū)國(guó)際居住區(qū)地下公共車(chē)行通道基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及施工工藝進(jìn)行了分析,對(duì)相近的工程項(xiàng)目給以可靠的借鑒與參考意見(jiàn)。
橫琴新區(qū)國(guó)際居住區(qū)是橫琴新區(qū)“三片、十區(qū)”中重要的組成部分,按要求需基于智能服務(wù)以及低碳的綠色生活理念來(lái)展開(kāi)建設(shè),為島上的居民們提供真正的、國(guó)際一流的精致生活環(huán)境。該居住區(qū)的組成部分為S1至S4這4個(gè)片區(qū)的用地,其用地在小橫琴山的實(shí)際分隔下變成了南北區(qū)域,北至琴海北路,東至千福道、西至桂風(fēng)道,南至小橫琴山的山體邊緣線(xiàn)。以地塊功能的布局結(jié)合支路網(wǎng)的微循環(huán)系統(tǒng)實(shí)施加密,為區(qū)域交通可通達(dá)性提升給出保障。本區(qū)計(jì)劃建設(shè)地下公共車(chē)行通道43座,如圖1。
圖1 橫琴區(qū)域示意圖
在橫琴區(qū)地下空間車(chē)行通道基坑支護(hù)執(zhí)行中,整個(gè)地下車(chē)行通道的底板位置中墊底層應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為-6.8m,地面的標(biāo)高為3.0m,基坑的縱深度則大概為11.9m。其中場(chǎng)地標(biāo)高3.0m,是軟基處理后完成面標(biāo)高。本次施工中主要應(yīng)用了兩種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),即SMW工法樁支護(hù)與沉井支護(hù)。
此區(qū)域的地質(zhì)地貌情況為:沖堆積平原地貌,地形比較平坦,高程2.7至4.61m,高差大概1.9m??辈楹笠缼r土的實(shí)際成因及巖性、工程特性與地質(zhì)年代等諸多的因素,可將它劃定為:人工填土層(第四系)以及殘積層(第四系)、海陸交互沉積層(第四系)以及燕山基層(三期)。該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,處于珠江三角洲斷陷區(qū),主要分布為北東向蓮花山深斷裂帶西南段,北西向三洲-西樵山大斷裂東南段。斷裂帶處于陸地上的部分的總長(zhǎng)約為370km,其寬度20~40km。整個(gè)斷裂帶囊括了超強(qiáng)的斷裂束、斷裂動(dòng)熱變質(zhì)帶及同前者相伴的復(fù)試褶皺帶等。
根據(jù)設(shè)計(jì)室外地坪標(biāo)高,結(jié)合目前場(chǎng)地標(biāo)高,基坑開(kāi)挖深度16.0m左右,基底位于②2層土之上,且場(chǎng)區(qū)地表地勢(shì)整體較平坦,水位較高,勘察實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深0.5~0.9m。結(jié)合開(kāi)挖涉及場(chǎng)地地層及周邊環(huán)境,采用鉆孔樁支護(hù),設(shè)置2~3道內(nèi)支撐梁,結(jié)合深攪樁止水帷幕,坑內(nèi)采用管井法降低地下水位。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括:工藝成熟,樁徑可靈活調(diào)整;剛度較大,變形較??;造價(jià)較低;施工期間對(duì)周邊環(huán)境影響較小;與主體結(jié)構(gòu)關(guān)系較小,施工速度較快;結(jié)合三軸深層攪拌樁止水帷幕止水效果較好。場(chǎng)地砂土層厚度大,止水樁的止水效果難以保證,施工不當(dāng)易漏水,坑外產(chǎn)生變形,影響周邊環(huán)境的安全?;又ёo(hù)平面見(jiàn)圖2,支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面見(jiàn)圖3。
圖2 項(xiàng)目基坑平面布置圖
圖3 項(xiàng)目塊基坑剖面圖
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)涉及的土層進(jìn)行了相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)以及原位試驗(yàn),得到了各土層的物理力學(xué)性質(zhì)。場(chǎng)地內(nèi)各巖土層物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 土體物理力學(xué)參數(shù)表
用MIDAS/GTS軟件對(duì)本工程深基坑進(jìn)行建模時(shí),以大于開(kāi)挖深度2倍的范圍建立邊界,建立長(zhǎng)355m×寬285m×深75m的有限元三維模型。模型建立完成后共有115707個(gè)網(wǎng)格,采用六面體的單元,共有60828個(gè)節(jié)點(diǎn)。在模型邊界處,設(shè)定初始的邊界條件,如圖4。
圖4 邊界條件
2.4.1 樁基參數(shù)及持力層選擇
根據(jù)現(xiàn)有施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際地層特征,結(jié)合單體荷載特點(diǎn)及沉樁可能性對(duì)周邊環(huán)境的影響。本工程采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。以④2層中風(fēng)化巖作為樁基礎(chǔ)持力層,無(wú)上部結(jié)構(gòu)地下室抗拔樁建議采用鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁沉樁較易實(shí)現(xiàn),但基礎(chǔ)造價(jià)高、施工周期長(zhǎng),易產(chǎn)生沉渣、易坍塌、易縮徑,施工時(shí)應(yīng)控制泥漿稠度。
2.4.2 單樁承載力估算
單樁豎向承載力特征值設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2,實(shí)際單樁承載力應(yīng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)確定,工程樁施工前應(yīng)進(jìn)行試樁和靜載試驗(yàn),以進(jìn)一步確定位于該深度時(shí)沉樁的可能性及實(shí)際成樁后的單樁豎向承載值,為工程樁提供樁長(zhǎng)、成樁可能性、單樁承載力等依據(jù)。
表2 單樁豎向承載力特征值估算表
采用鉆孔灌注樁時(shí),因砂性土易擾動(dòng),需采取泥漿護(hù)壁,防止坍孔影響成孔和灌注質(zhì)量,同時(shí)粘性土層厚度較大,需注意泥漿稠度,以防軟土縮徑及泥皮影響樁側(cè)阻力,應(yīng)保證鉆孔的垂直度和完整性,減小孔底沉渣厚度,以保證樁身質(zhì)量及單樁承載力。由于③層含卵礫中粗砂層礫徑較大,鉆孔樁施工時(shí)鉆進(jìn)比較困難。
2.4.3 基坑開(kāi)挖及支護(hù)
根據(jù)設(shè)計(jì)室外地坪標(biāo)高,結(jié)合目前場(chǎng)地標(biāo)高,基坑開(kāi)挖深度16.04m左右,基底位于②2層土之上,且場(chǎng)區(qū)地表地勢(shì)整體較平坦,水位較高,勘察實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深0.52~0.92m。結(jié)合開(kāi)挖涉及場(chǎng)地地層及周邊環(huán)境,采用鉆孔樁支護(hù),設(shè)置2~3道內(nèi)支撐梁,結(jié)合深攪樁止水帷幕,坑內(nèi)采用管井法降低地下水位。
本次支護(hù)在豎向方向上采用鉆孔灌注樁的形式。整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)除了IJKA、CD段采用Φ1255@1455鉆孔灌注樁+三層鋼筋混凝土外,其余結(jié)構(gòu)段均采用Φ1205@1405鉆孔灌注樁+三層鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。支護(hù)樁應(yīng)在三軸深層攪拌樁的施工完成后施工,并且隔樁施工,在混凝土灌注終凝后才可以進(jìn)行相鄰樁成孔施工。當(dāng)鉆孔灌注樁在軟土和砂性土層中應(yīng)采用改善泥漿性能的有效措施確保成樁質(zhì)量。其中支護(hù)樁保護(hù)層厚度為50.04mm,圈梁及鋼筋混凝土支撐梁保護(hù)層厚度為35.02mm,其主要參數(shù)如表3所示。
表3 鉆孔灌注樁參數(shù)
基坑在止水和排水方面,統(tǒng)一在支護(hù)樁外側(cè)采用Φ655@905的三軸深攪樁作為止水帷幕,支護(hù)樁間采用Φ600單重管高壓旋噴樁防止樁間軟土擠出。同時(shí),基坑內(nèi)采用減壓井降低坑內(nèi)承壓水頭,同時(shí)在坑內(nèi)布設(shè)適量疏干井,確?;禹樌_(kāi)挖。對(duì)于
三軸深層攪拌樁,使用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。作為止水帷幕時(shí),采用套接一孔法施工,初步確定其設(shè)計(jì)滲入量為20.05%,準(zhǔn)確滲入量需通過(guò)試樁確定,作為坑內(nèi)加固時(shí),縱橫搭接200.05mm,基坑面以上水泥滲入量為15.02%,基坑面以下水泥滲入量為20.05%,水灰比為1.21~1.52。同時(shí),由于基坑面積較大,需在基坑開(kāi)挖過(guò)程中設(shè)置承受支撐體系的立柱樁。在立柱的底板范圍內(nèi)設(shè)置止水片,格構(gòu)柱邊長(zhǎng)應(yīng)與主支承軸線(xiàn)方向平行或正交,立柱的鋼筋保護(hù)層厚度為50.05mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為水下C30,其主要參數(shù)如表4所示。
表4 立柱樁參數(shù)
根據(jù)基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的中軸線(xiàn)并考慮實(shí)際情況,在理正深基坑軟件中,進(jìn)行網(wǎng)線(xiàn)布置,網(wǎng)線(xiàn)布置圖如圖5所示。
圖5 基坑網(wǎng)線(xiàn)布置圖
在理正深基坑界面,進(jìn)入支護(hù)布置界面,選擇定義分區(qū)數(shù)據(jù),該基坑選擇排樁支護(hù),在排樁支護(hù)界面分別填入基坑的深度、樁頂標(biāo)高、樁材料類(lèi)型、樁截面形狀、樁直徑、樁間距、土層等信息。本文中,基坑深度為17.74m,樁頂標(biāo)高-2.19m,樁材料類(lèi)型為鋼筋混凝土,樁截面形狀為圓形,樁直徑選擇1205mm與1255mm,樁間距選擇1405mm。
3.1.1 模型中土層的本構(gòu)模型選取
MIDAS/GTS軟件中提供了14種常用的土體的本構(gòu)模型,包括摩爾庫(kù)倫(Mohr-Coulomb)模型、修正的摩爾庫(kù)倫(ModifiedMohr-Coulomb)模型、劍橋模型等。根據(jù)之前學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),采用修正的摩爾庫(kù)倫模型對(duì)深基坑進(jìn)行施工開(kāi)挖的數(shù)值模擬時(shí),所得計(jì)算結(jié)果,能夠與施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)很好的吻合在一起,因此,利用MIDAS/GTS軟件對(duì)工程深基坑的開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬時(shí),對(duì)于所涉及的土層采用修正的摩爾庫(kù)倫模型進(jìn)行計(jì)算。
3.1.2 施工過(guò)程的確定
工程的施工過(guò)程共分為一下6步:步驟1是進(jìn)行初始狀態(tài)的分析,計(jì)算初始地應(yīng)力,使得初始位移為零;步驟2是基坑開(kāi)挖,當(dāng)基坑開(kāi)挖到2.19m時(shí),基坑周?chē)你@孔灌注樁開(kāi)始施工,向模型中添加鉆孔樁模型,該步驟定為開(kāi)挖0;步驟3是當(dāng)基坑開(kāi)挖到2.19m時(shí),進(jìn)行第一道鋼筋混凝土支撐體系,該步驟定為開(kāi)挖1;步驟4是當(dāng)基坑開(kāi)挖到7.98m,該步驟定為開(kāi)挖2;步驟5是當(dāng)基坑開(kāi)挖到7.98m,進(jìn)行第二道鋼筋混凝土支撐,該步驟定為開(kāi)挖3;步驟6是當(dāng)基坑開(kāi)挖到13.39m,該步驟定為開(kāi)挖4;步驟7是當(dāng)基坑開(kāi)挖到13.39m時(shí),進(jìn)行第三道鋼筋混凝土支撐,該步驟定為開(kāi)挖5;步驟8是當(dāng)基坑開(kāi)挖到17.74m時(shí),對(duì)基坑底部進(jìn)行加固處理,整個(gè)基坑開(kāi)挖完畢,該步驟定為開(kāi)挖6。模型的支護(hù)結(jié)構(gòu)圖如6所示。
圖6 基坑模型支護(hù)結(jié)構(gòu)圖
3.2.1 數(shù)值模擬基坑位移分析
MIDAS/GTS軟件按照設(shè)定的施工順序計(jì)算完成之后,可以得到每個(gè)施工階段的一系列位移圖與土應(yīng)力變化的云圖,該基坑開(kāi)挖各階段的X方向的位移云圖如圖7所示,各階段的Z方向上的位移云圖如圖8所示。
圖7 各步驟X方向位移云圖
圖8 各步驟Z方向位移云圖
從基坑位移計(jì)算結(jié)果可以看出,從步驟2開(kāi)始,隨著基坑的開(kāi)挖,土體產(chǎn)生了明顯的變形。當(dāng)基坑開(kāi)挖至2.19m時(shí),開(kāi)挖出露的基坑壁朝著臨空面方向發(fā)生了顯著的位移,其位移最大值可達(dá)12.02mm,該階段變形主要發(fā)生在水平方向上,此時(shí)基坑底部還未出現(xiàn)明顯的隆起現(xiàn)象。到步驟3,進(jìn)行了第一道鋼筋混凝土支撐體系的支護(hù)后,基坑的水平位移顯著減小,基坑壁水平最大位移值驟減到2.48mm。步驟4基坑開(kāi)挖到7.9m時(shí),基坑的水平最大變形量又顯著增加,增加至8.8mm,且隨著時(shí)間發(fā)展不斷增大。這一階段的水平變形主要發(fā)生在開(kāi)挖的基坑段,其上段已進(jìn)行水平支撐的部分未發(fā)生明顯的變形。在此階段基坑底部發(fā)生了明顯的隆起現(xiàn)象,最大值約為47.8mm。步驟5進(jìn)行了第二道的鋼筋混凝土支撐后,其水平變形速率大大減小,水平變形量?jī)H增至11.89mm,但此時(shí)基坑底部隆起現(xiàn)象加著,隆起量達(dá)到110.05mm。步驟6基坑開(kāi)挖至13.38m后,基坑水平變形略有增大,至14.98mm,且變形部位主要發(fā)生在深層的基坑壁上,該階段基坑隆起量并沒(méi)有顯著增加。步驟7進(jìn)行第三道鋼筋混凝土支撐后,基坑整體的水平變形量顯著減小。步驟8,基坑開(kāi)挖至17.74m并對(duì)基坑底部進(jìn)行了加固措施后,基坑整體水平變形量減小,低至5.02mm以下,基坑變形量得到了顯著的控制。可以看出,伴隨著基坑的的不斷開(kāi)挖,基坑壁及周邊土體會(huì)朝著臨空面發(fā)生持續(xù)而顯著的變形,同時(shí)基坑底部也會(huì)出現(xiàn)明顯的隆起現(xiàn)象,而鉆孔樁及內(nèi)支撐的支護(hù)形式可以顯著地降低基坑在水平方向的變形,能夠起到良好的支護(hù)作用,保證基坑工程的順利進(jìn)行。
3.2.2 數(shù)值模擬與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)水平位移對(duì)比
為了方便對(duì)數(shù)值模擬,且對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果做出比較,本文以CX5測(cè)斜孔為例,選取三次較深的開(kāi)挖,即二層土方開(kāi)挖,(開(kāi)挖至7.9m,步驟4),三層土方開(kāi)挖,(開(kāi)挖至13.38m,步驟6),四層土方開(kāi)挖,(開(kāi)挖至17.74m步驟8)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,其中數(shù)模1、監(jiān)測(cè)1對(duì)應(yīng)開(kāi)挖至7.98m的位移曲線(xiàn),數(shù)模2、監(jiān)測(cè)2對(duì)應(yīng)開(kāi)挖至13.48m的位移曲線(xiàn),數(shù)模3、監(jiān)測(cè)3對(duì)應(yīng)開(kāi)挖至17.74m的位移曲線(xiàn),其位移值如圖9所示。
圖9 不同開(kāi)挖步驟下土體水平位移的檢測(cè)值與模擬值對(duì)比
由圖9可知,土體水平位移的監(jiān)測(cè)值和模擬值相差不大,兩者較為吻合。可以看出當(dāng)土體開(kāi)挖后,土體變形主要是朝開(kāi)挖后的臨空面方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)開(kāi)挖深度較小時(shí),土體變形量較小,且近似線(xiàn)性?;拥牟粩嚅_(kāi)挖導(dǎo)致土體朝著臨空面方向的變形也不斷增大,并逐漸呈現(xiàn)出中間變形大,兩頭變形小的“紡錘狀”,其變形量最大的部位,靠近基坑底部,這與內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)土體的變形特征是一致的。另外,土體的最大水平位移約為14.98mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最大允許值39.52mm,說(shuō)明支護(hù)后的基坑處于一個(gè)安全穩(wěn)定的狀態(tài)。
4.1.1 SMW工法的樁施工工藝
SMW工法的樁施工過(guò)程中,水泥土攪拌樁選擇了普通的42.5級(jí)硅酸鹽水泥,且水灰比為1.2~1.5,摻入水泥約占20%。在施工過(guò)程中,樁身選定了一次攪拌的工藝,水泥以及原狀土必需均勻拌和,噴漿攪拌下沉以及提升,鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度控制在0.6~0.8m/min,提升攪拌速度為1.2m/min。在樁施工的過(guò)程中,不準(zhǔn)許沖水下沉,且鄰近的2樁施工的間隔絕不超出18h。樁位的偏差不高于±20mm,其標(biāo)高誤差約為±100mm,垂直度偏差絕對(duì)不高于0.5%。在型鋼施工的過(guò)程中應(yīng)始終維持平直,假若存在焊接接頭,則接頭位置應(yīng)保障焊接牢靠,型鋼務(wù)確保在攪拌樁施工結(jié)束后的3h就插入其中,施工方需給出可靠的措施以確保型鋼有足夠的插入深度。
4.1.2 坑底攪拌樁的施工工藝
攪拌樁的施工工藝具體選的是四噴四攪的施工工藝,水泥的強(qiáng)度等級(jí)選擇32.5R。水泥摻入比不小于18%,水泥Φ800用量保持160kg/m,水泥漿的水灰比范圍在0.6~0.8之間。攪拌樁水泥土28d齡期的單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不小于0.6MPa。在施工過(guò)程中,必須確保樁和樁之間的實(shí)際搭接質(zhì)量,搭接時(shí)間小于或等于24h。在攪拌樁正式施工前,應(yīng)明示地下管線(xiàn)。若處于使用過(guò)程中的管線(xiàn)必須得移位的話(huà),則需清除不在使用之中的管線(xiàn)。另外,需對(duì)地下空間障礙物予以清除,如建筑舊基礎(chǔ)等。
4.1.3 冠梁與支撐施工工藝技術(shù)
在冠梁與腰梁的施工過(guò)程中,樁頂需鑿至見(jiàn)到新鮮的混凝土面即可,而出露的鋼筋必須夠平直,且應(yīng)同設(shè)計(jì)要求所明確的出露長(zhǎng)度達(dá)成一致,在對(duì)樁頂冠梁與腰梁的澆注過(guò)程中,需逐一清除里頭的積水以及浮土、殘?jiān)?,與此同時(shí),冠梁及腰梁需牢固地和支護(hù)樁相連,不能使連接位置生成相應(yīng)的薄弱面。鋼筋混凝土支撐以及圈梁需要同時(shí)澆筑,混凝土支撐的澆筑過(guò)程中不能夠留縫,圈梁和鋼筋混凝土上其支撐梁所設(shè)的保護(hù)層的厚度需達(dá)3.5cm。
4.1.4 沉井支護(hù)施工工藝技術(shù)
開(kāi)挖施工前應(yīng)對(duì)沉井周邊、沉井結(jié)構(gòu)、沉井內(nèi)部、交通條件進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收通過(guò)后方可進(jìn)行開(kāi)挖下沉作業(yè)。沉井下沉的整個(gè)施工步驟具體是:第一,將刃腳上加固部分拆除,為的是預(yù)防沉井突沉及沉井傾斜,拆除的時(shí)候需要分區(qū)、分組依次對(duì)稱(chēng)地同時(shí)執(zhí)行,直到加固部分百分百被拆除為止;第二,拆除之后其空隙需一邊拆除,一邊以粗砂填充夯實(shí),同時(shí)要觀測(cè)其下沉狀態(tài),到底均勻與否;第三,挖土?xí)r遵循的順序?yàn)?,由中央方位朝四周鋪展,刀刃腳的部分則暫不被挖出,用刃腳切土方式施行下沉處置;第四,初沉的階段中入土比較少,不是很穩(wěn)定,需要隨時(shí)做好中心位移以及不均勻沉降的測(cè)量工作,基于觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)施行挖土操作;第五,沉井入土大致上穩(wěn)定了之后,可將挖土速度提高,使下沉加速;第六,沉井同車(chē)技標(biāo)高基本接近后,即可進(jìn)入終沉階段,應(yīng)將挖土速度盡力放慢,多加觀測(cè)后,使得沉井能緩緩接近設(shè)計(jì)標(biāo)高。第七,假若沉井由于自重比摩擦力小,并在臨近于設(shè)計(jì)標(biāo)高前就沒(méi)有再持續(xù)下沉?xí)r,則應(yīng)當(dāng)以配重加大等方法予以促沉,不管采取的是什么措施,要確保沉井到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
本基坑工程等級(jí)為二級(jí),因此基坑最大水平位移方向的控制安全值是50mm,其報(bào)警值則是45mm?;庸こ痰挠行ПO(jiān)測(cè)需在基坑工程及地下工程的完全過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行,監(jiān)測(cè)期需要在基坑施工前就計(jì)起,做好地下工程才算終止。對(duì)于特殊要求的基坑周邊環(huán)境監(jiān)測(cè),需按照具體需求延至變形大致穩(wěn)定后才宣告完畢。針對(duì)需測(cè)量的項(xiàng)目,在并未出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常狀況或未見(jiàn)事故預(yù)兆的基本情形下,開(kāi)挖后,現(xiàn)場(chǎng)儀器的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)參照表5來(lái)予以執(zhí)行。
表5 現(xiàn)場(chǎng)儀器監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)頻率
監(jiān)測(cè)施工程序如下:
(1)初測(cè):在開(kāi)挖之前全方位測(cè)定,測(cè)定的數(shù)值充當(dāng)此后的監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)。
(2)在正式的開(kāi)挖過(guò)程中每日各個(gè)測(cè)點(diǎn)均需要測(cè)1次,在局部測(cè)點(diǎn)的變形比較大、變形速率比較大的情形下,需每日加測(cè)1次。
(3)在某一日測(cè)點(diǎn)至報(bào)警值的情形下,需即刻報(bào)警,同時(shí)要及時(shí)采取相關(guān)應(yīng)對(duì)措施,并把測(cè)定次數(shù)有效加密,當(dāng)成連續(xù)的監(jiān)測(cè)。
(4)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)會(huì)以定時(shí)觀測(cè)結(jié)合跟蹤觀察的方法來(lái)展開(kāi),監(jiān)測(cè)的頻率要按照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際變化大小來(lái)予以適度調(diào)整。
(5)若發(fā)現(xiàn)變形速度較快,如每天變形超過(guò)5mm時(shí),每天必須觀測(cè)2~3次,若連續(xù)發(fā)生3天,有每一天的變形均處于5mm左右的情況,需及時(shí)通報(bào)給設(shè)計(jì)與施工及監(jiān)理人員,將監(jiān)測(cè)結(jié)果如實(shí)告知,同時(shí)叫停整個(gè)開(kāi)挖工作,將坑內(nèi)的變形部位反壓荷載,并準(zhǔn)備坑外地面具體對(duì)應(yīng)位置的卸載施工。
本文以橫琴新區(qū)國(guó)際居住區(qū)地下公共車(chē)行通道為例,采用了巖土理正及MIDAS/GTS軟件,按照基坑實(shí)際的支護(hù)情況進(jìn)行了三維建模,根據(jù)實(shí)際的開(kāi)挖工況進(jìn)行了相應(yīng)的模擬計(jì)算。在對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析,并與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證后,為鉆孔灌注樁和內(nèi)支撐支護(hù)體系的可靠性提供了驗(yàn)算和證明,得出如下結(jié)論:
(1)當(dāng)土體開(kāi)挖后,土體變形主要是朝開(kāi)挖后的臨空面方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)開(kāi)挖深度較小時(shí),土體變形量較小?;拥牟粩嚅_(kāi)挖導(dǎo)致土體朝著臨空面方向的變形不斷增大,并逐漸呈現(xiàn)出中間變形大,靠近基坑底部變形量最大,這與內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)土體的變形特征是一致的。
(2)土體的最大水平位移約為14.98mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最大允許值39.52mm,說(shuō)明支護(hù)后的基坑處于一個(gè)安全穩(wěn)定的狀態(tài)。
(3)通過(guò)對(duì)基坑設(shè)計(jì)中的SMW工法支護(hù)和沉井支護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,提出了該工程的技術(shù)要求和控制指標(biāo),然后結(jié)合SMW工法樁施工工藝技術(shù)、坑底攪拌樁施工工藝技術(shù)、冠梁與支撐施工工藝技術(shù)以及沉井支護(hù)施工工藝技術(shù),進(jìn)行了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵施工工藝分析,并對(duì)基坑施工中的監(jiān)測(cè)工藝進(jìn)行了研究,可對(duì)類(lèi)似工程項(xiàng)目提供一定的借鑒意義。