土巖組合深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形特性分析
——以青島海天中心深基坑為例

劉小良, 秘金衛(wèi), 陳佑童, 閆楠, 何來勝, 李旭輝, 于龍濤,王希瑞, 康海波, 姜志軍, 白曉宇*

(1.中國建筑第五工程局有限公司, 長沙 410004; 2.青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院, 青島 266520)

隨著基坑逐漸向深度更深、范圍更大的方向發(fā)展,單一的基坑支護(hù)型式難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件,容易造成工程事故,而采取多種支護(hù)型式共同作用的組合支護(hù)體系可以有效解決此類問題[1-2]。樁錨支護(hù)作為一種基坑支護(hù)方案因其承載力大、適應(yīng)性強(qiáng)、支護(hù)效果好等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于深基坑支護(hù)工程[3-5],眾多學(xué)者已對(duì)深大基坑混合支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形規(guī)律、地表沉降等開展了大量的研究[6-9]。李浩等[10]對(duì)成都某超深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形特性開展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),分析了冠梁土壓力與內(nèi)力變化規(guī)律,總結(jié)了支護(hù)樁的位移和錨索軸力、基坑變形的空間效應(yīng)以及基坑周圍地表沉降分布特征。楊志紅等[11]探討了深基坑開挖和施工過程中,樁錨支護(hù)體系變形特性和錨索預(yù)應(yīng)力損失規(guī)律。江毅等[12]采用理正深基坑軟件對(duì)廣州第一高樓基坑不同支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力、周邊地面沉降進(jìn)行了計(jì)算,驗(yàn)證了深基坑采用內(nèi)撐、土釘墻、樁錨等組合支護(hù)方案的可行性。趙凌云等[13]結(jié)合某核電站二期循環(huán)水泵房基坑工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研究表明了軟土地區(qū)采用分級(jí)卸荷、重力擋墻及樁錨組合的開敞式基坑支護(hù)型式的可行性。曹程明等[14]通過建立有限元模型,計(jì)算分析不同施工階段基坑水平、豎向變形以及錨索軸力的變化情況,并與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,得到了樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)土巖結(jié)合基坑變形的影響規(guī)律。

由于巖土工程問題的復(fù)雜性,基坑工程事故頻繁發(fā)生,有必要采取一定手段降低基坑施工的風(fēng)險(xiǎn),除完善和優(yōu)化支護(hù)方案外,基坑監(jiān)測(cè)在施工過程中也起到重要的作用。孫長軍等[15]通過對(duì)比分析鋼支撐支護(hù)體系和鋼支撐+錨索混合支護(hù)體系下地下連續(xù)墻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),探討了深基坑開挖過程中地下連續(xù)墻的變形和位移特性。閆建等[16]基于北京某深基坑樁錨支護(hù)體系監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析得到了支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移特性、錨桿軸力變化規(guī)律以及基坑周邊建筑物的沉降量。何趙彬等[17]通過監(jiān)測(cè)支護(hù)樁的水平位移和豎向位移、土體深層水平位移以及臨近建筑物的沉降量,研究表明多排預(yù)應(yīng)力錨索的樁錨支護(hù)體系在成都地區(qū)深基坑支護(hù)中存在較大的優(yōu)勢(shì)。徐飛等[18]和徐爽等[19]基于超大型深基坑工程研究背景,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開挖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)超大型深基坑開挖過程中樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特性、地表沉降范圍、錨索軸力的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。王鴻運(yùn)等[20]通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)基坑變形對(duì)周邊建筑有一定的影響,江杰等[21]對(duì)南寧地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下多種支護(hù)結(jié)構(gòu)并存的深基坑支護(hù)工程進(jìn)行了成功監(jiān)測(cè),得到了基坑施工對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的影響規(guī)律。金雪峰[22]通過分析土巖組合基坑開挖過程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),系統(tǒng)地研究了土巖組合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的軸力在各個(gè)開挖階段的變形規(guī)律,開挖過程中周邊建筑的沉降規(guī)律。逄鐵錚等[23]通過分析深基坑施工過程中錨索軸力、地下水位、位移和沉降等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研究了施工因素對(duì)周邊環(huán)境的影響規(guī)律,并指出地質(zhì)條件的不同會(huì)導(dǎo)致變形監(jiān)測(cè)結(jié)果的分布存在差異。李東海等[24]提出采用雙排樁作為一種基坑和鄰近建筑的隔離措施,可以有效控制基坑開挖施工對(duì)既有建筑的影響程度。保證深基坑的穩(wěn)定性是工程施工的前提,王超等[25]提出了一種線性擬合控制圖法,通過超前預(yù)測(cè),采取有效措施保證基坑的持續(xù)穩(wěn)定。劉小陽等[26]通過基坑邊坡監(jiān)測(cè)試驗(yàn)以及地基合成孔徑雷達(dá)(synthetic aperture radar,SAR)技術(shù)和高精度全站儀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證了地基SCR技術(shù)監(jiān)測(cè)基坑微形變的可靠性。徐楊青等[27]為了提高基坑監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確率,研發(fā)了一套基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出以及高精度的預(yù)測(cè)預(yù)警,是基坑監(jiān)測(cè)的有效工具。張超翔等[28]通過理論分析、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究了基坑開挖過程中,樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境實(shí)測(cè)位移和數(shù)值模擬結(jié)果的偏差,得到了基坑開挖土體壓力、變形的演變規(guī)律。

基于以上試驗(yàn)研究,現(xiàn)以青島海天中心城市綜合體項(xiàng)目土巖組合超深基坑樁錨支護(hù)工程為背景,對(duì)錨索軸力、基坑水平和豎向位移以及基坑周邊建筑物沉降進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與分析,探討樁錨支護(hù)體系對(duì)土巖組合基坑變形以及對(duì)周邊建筑物沉降的影響規(guī)律。

1 工程概況

1.1 工程概況

青島海天中心城市綜合體項(xiàng)目基坑支護(hù)工程,面臨著復(fù)雜的周邊環(huán)境,北鄰香港西路,地下管線埋深不超過2.0 m;西鄰青島世紀(jì)名人廣場(chǎng),地下室外墻線相距較近;南鄰東海路,地下管線復(fù)雜且埋深在2.0 m之內(nèi);東鄰華夏大廈及多層建筑。

本基坑開挖深度介于24～29 m,建設(shè)場(chǎng)區(qū)整平標(biāo)高按5.5～10.5 m考慮,根據(jù)建筑要求,本工程擬建1幢73層375.4 m辦公酒店,1幢41層216.4 m的會(huì)所酒店,1幢55層251.4 m的公寓,3～5層裙帶房,5層地下車庫。設(shè)計(jì)室內(nèi)坪標(biāo)高12.25 m,地下室基槽底標(biāo)高約-18.43 m,地下室外輪廓周長約760 m。

1.2 工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查研究報(bào)告,監(jiān)測(cè)場(chǎng)地主要是第四系和基巖。其中第四系厚度較小,基巖埋深較淺。各巖土層參數(shù)如表1所示。

表1 巖土層物理力學(xué)參數(shù)

本基坑地下水主要來源于季節(jié)性降水,勘察期間水位標(biāo)高穩(wěn)定在-3.01～-3.95 m。

本基坑開挖區(qū)域以擬建地下室外墻線為紅線,采用樁錨支護(hù)+超前支護(hù),支護(hù)效果如圖1所示。

圖1 基坑支護(hù)效果圖Fig.1 Effect diagram of foundation pit support

2 樁錨支護(hù)體系施工控制

2.1 基坑開挖

基坑開挖以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行:①在基坑支護(hù)位置清理場(chǎng)地,整平坡頂至設(shè)計(jì)標(biāo)高;②按施工次序依次進(jìn)行基坑分層、分段開挖,進(jìn)一步進(jìn)行混凝土樁和預(yù)應(yīng)力錨索施工;③下層基坑施工的前提是上層混凝土滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨索施工

樁錨支護(hù)體系中預(yù)應(yīng)力錨索的成孔和安裝需滿足以下要求:①基坑開挖至錨索設(shè)計(jì)標(biāo)高下方0.5 m,方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索的施工;②鉆機(jī)成孔時(shí),不得擾動(dòng)周圍土層;③鉆出的孔位與設(shè)計(jì)位置的誤差低于0.1 m,成孔的同時(shí)檢查孔深及成孔角度;④錨索安放之前,需清孔,并每隔1.5 m設(shè)置一個(gè)定位支架;⑤錨索長度需滿足張拉、錨固作業(yè)要求,并在自由段設(shè)置隔離層,采取防腐處理。圖2是鉆機(jī)正在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錨索成孔以及技術(shù)人員對(duì)施工完成的預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行豎向間距檢查,圖3是預(yù)應(yīng)力錨索的安放與注漿過程。

圖2 錨索成孔及豎向間距檢查Fig.2 Inspection of hole forming and vertical spacing of anchor cable

圖3 錨索安放與注漿Fig.3 Anchor cable placement and grouting

2.3 腰梁施工

基坑開挖至腰梁設(shè)計(jì)標(biāo)高,按圖4給出的腰梁施工流程,進(jìn)行腰梁的施工,圖5為技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢查腰梁鋼筋綁扎尺寸及混凝土澆筑過程。

圖4 腰梁施工流程Fig.4 Construction process of waist beam

2.4 錨索張拉及注漿

在錨固體、腰梁、肋梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后,按規(guī)范要求,對(duì)錨索進(jìn)行預(yù)張拉和超張拉,為了避免鄰側(cè)錨索相互影響,采用間隔張拉的方式,按設(shè)計(jì)鎖定值鎖定。由于環(huán)境影響,需在基坑周邊設(shè)置降排水措施防止基坑積水,在土體破碎、水量較大位置,采用水灰比0.5～0.8的水泥漿,1～2 MPa高壓下進(jìn)行錨索二次注漿。

受到施工影響,基坑坑底標(biāo)高,部分管線以及地下室外墻位置出現(xiàn)調(diào)整,設(shè)計(jì)方案改變了錨索長度和數(shù)量,增加了鋼管樁和立柱。部分混凝土灌注樁腰梁上設(shè)置了牛腿,降低了錨索由于腰梁自重引起的預(yù)應(yīng)力損失,對(duì)基坑樁錨支護(hù)體系的穩(wěn)定性產(chǎn)生積極影響。圖6為腰梁上牛腿的分布與設(shè)置情況。

圖5 鋼筋綁扎尺寸檢查及混凝土澆筑Fig.5 Inspection of steel bar binding size and concrete pouring

圖6 牛腿的分布與設(shè)置情況Fig.6 Distribution and setting of steel structure bracket

3 實(shí)測(cè)結(jié)果與分析

3.1 錨索軸力監(jiān)測(cè)

3.1.1 監(jiān)測(cè)概況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,預(yù)應(yīng)力錨索軸力監(jiān)測(cè)共布設(shè)25個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)平面布置圖如圖7所示。

圖7 監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖Fig.7 Layout of monitoring points

錨索施工完成后,采用墊板、錨具等將錨桿軸力計(jì)安裝在孔口自由段位置,如圖8所示,最大量程超過設(shè)計(jì)拉力值的120%。錨索張拉時(shí)開始監(jiān)測(cè),歷時(shí)81 d,依靠XP05智能型振弦式頻率讀數(shù)儀與應(yīng)力計(jì)連接,測(cè)出各應(yīng)力計(jì)頻率,通過公式換算得出應(yīng)力值。監(jiān)測(cè)期間,正常情況下,相關(guān)技術(shù)人員每1～3 d監(jiān)測(cè)一次,特殊情況下如遇到惡劣天氣或變形速率異常時(shí),應(yīng)加大監(jiān)測(cè)頻率。圖8中應(yīng)力計(jì)為市場(chǎng)常用錨索測(cè)力計(jì),鋼墊板尺寸為200 mm×200 mm。

圖8 軸力計(jì)安裝Fig.8 Installation of shaft force meter

3.1.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

因當(dāng)時(shí)施工正在進(jìn)行且?guī)r層差別不大,本文主要針對(duì)開挖深度13.5 m范圍內(nèi)的強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化巖層的錨索軸力進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析?；诟鲉卧虚g位置的特殊性,在3個(gè)單元中間位置各選取1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析,編號(hào)分別為DY1-3、DY2-1、DY3-2,各錨索軸力監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖9所示。

圖9 錨索軸力隨時(shí)間變化規(guī)律Fig.9 Monitoring data of anchor cable axial force

由圖9可以看出,當(dāng)基坑開挖深度到13.5 m時(shí),監(jiān)測(cè)期間內(nèi):1單元DY1-3監(jiān)測(cè)點(diǎn)錨索軸力初始監(jiān)測(cè)值為227.81 kN,根據(jù)錨索軸力變化曲線的斜率,判斷監(jiān)測(cè)進(jìn)行到50 d左右時(shí),錨索軸力監(jiān)測(cè)值為190.52 kN,軸力損失率16.37%,此后不再急速下降;50～75 d,錨索軸力隨時(shí)間穩(wěn)定變化,增加或減少量不大;75 d之后,錨索軸力基本維持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值,約為190.00 kN。2單元DY2-1監(jiān)測(cè)點(diǎn)錨索軸力初始監(jiān)測(cè)值為207.79 kN,根據(jù)錨索軸力變化曲線的斜率,判斷監(jiān)測(cè)進(jìn)行到63 d左右時(shí),錨索軸力監(jiān)測(cè)值為177.08 kN,軸力損失率14.78%,此后不再急速下降;63～75 d,錨索軸力隨時(shí)間穩(wěn)定變化,增加或減少量不大;75 d之后,錨索軸力基本維持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值,約為178.00 kN。3單元DY3-2監(jiān)測(cè)點(diǎn)錨索軸力初始監(jiān)測(cè)值為179.00 kN,根據(jù)錨索軸力變化曲線的斜率,判斷監(jiān)測(cè)進(jìn)行到42 d左右時(shí),錨索軸力監(jiān)測(cè)值為153.77 kN,軸力損失率14.09%,此后不再急速下降;42～75 d,錨索軸力隨時(shí)間穩(wěn)定變化,增加或減少量不大;75 d之后,錨索軸力基本維持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值,約為150.00 kN。

對(duì)以上3個(gè)單元的3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)錨索軸力隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行分析,錨索張拉之后的錨索軸力隨時(shí)間的變化曲線主要分為3個(gè)階段:①快速下降階段,由于錨固夾具,錨索回縮變形,樁后土體壓縮以及腰梁的變形等原因,錨索軸力在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)急速下降;②穩(wěn)定變化階段,本階段錨索軸力受到土體蠕變變形和內(nèi)錨固段的作用出現(xiàn)波動(dòng)變化,變化范圍較小;③基本穩(wěn)定階段,錨索軸力經(jīng)過一段時(shí)間的變化,逐漸趨于一個(gè)穩(wěn)定值,該段受到的影響因素主要是降雨量和環(huán)境溫度。

3.2 基坑水平和豎向位移監(jiān)測(cè)

3.2.1 監(jiān)測(cè)概況

為了研究基坑在開挖過程中的變形規(guī)律,采用TOPCON-GTS-102N儀器監(jiān)測(cè)基坑水平和豎向位移,與錨索軸力測(cè)點(diǎn)相鄰,在各單元中間位置設(shè)置4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(圖7),分別編號(hào)為HV1、HV2、HV3、HV4,監(jiān)測(cè)點(diǎn)由基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)組成,基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在支護(hù)樁頂,監(jiān)測(cè)期間,正常情況下,監(jiān)測(cè)頻率為1次/2 d,若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化,則需增加監(jiān)測(cè)頻率,并停工查明原因,確認(rèn)安全后繼續(xù)施工。

3.2.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

圖10為本次4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)基坑水平和豎向位移隨時(shí)間變化曲線。

圖10 基坑位移監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.10 Foundation pit displacement monitoring

由圖10(a)可知,基坑水平位移隨時(shí)間的變化曲線可得出:基坑水平位移隨施工的進(jìn)行逐漸增大,其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)HV2和HV4水平位移最大 12.30 mm,HV1和HV3位移最大值分別是 9.31 mm、9.21 mm,均滿足現(xiàn)行《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50497—2019)[29]設(shè)計(jì)最大位移 20 mm要求。監(jiān)測(cè)期間內(nèi),在土體蠕變和錨索預(yù)應(yīng)力損失的作用下,部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)基坑向內(nèi)移動(dòng)。基坑水平位移速率有一定的波動(dòng)性,其中28～32 d、40～48 d兩段監(jiān)測(cè)期間內(nèi),基坑水平位移增大速率較快,最大值為HV2的0.75 mm/d。

圖10(b)顯示,基坑豎向位移隨時(shí)間的變化曲線可得出:基坑沉降量隨施工的進(jìn)行逐漸增大,其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)HV2沉降量達(dá)到11.01 mm,為監(jiān)測(cè)期間內(nèi)基坑最大沉降量,HV1、HV3、HV4最大沉降量分別為10.55、7.49、7.95 mm,均滿足現(xiàn)行《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50497—2019)[29]最大位移不超過20 mm的要求。與基坑水平位移變形規(guī)律類似,由于土體蠕變和錨索預(yù)應(yīng)力損失的作用,部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示基坑向上移動(dòng),基坑向上位移量較向內(nèi)位移量小。在基坑開挖和錨索施工期間,基坑豎向位移增大速率較其他期間更快。

3.3 周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)

3.3.1 監(jiān)測(cè)概況

深大基坑的開挖會(huì)引起周邊建筑物基礎(chǔ)沉降變形,從而引起建筑物的傾斜,甚至破壞,基坑開挖對(duì)坑外土體的影響范圍大概在開挖深度的2～3倍,即本工程基坑60 m范圍內(nèi)的建筑物都會(huì)受到影響,圖7簡要給出了基坑周邊面臨的建筑物分布情況,為了研究基坑開挖卸載對(duì)周邊建筑物變形影響規(guī)律,在基坑周邊建筑物(構(gòu)筑物)共布設(shè)了19個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別編號(hào)VS1～VS19,布設(shè)原則是近密遠(yuǎn)疏,視野開闊。主要布置地點(diǎn)如:建筑物四角、地質(zhì)條件有顯著變化區(qū)域及沉降裂縫處等,相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離在15～30 m,做好保護(hù)措施,采用高精密水準(zhǔn)儀測(cè)出高程作為沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的起始高程。

3.3.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

由于當(dāng)時(shí)正在施工的原因,本文研究僅對(duì)19個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)中的2個(gè)代表性監(jiān)測(cè)點(diǎn)VS3和VS13進(jìn)行詳細(xì)的分析,其地表高程隨時(shí)間的變化曲線如圖11所示。

圖11 周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)Fig.11 Settlement monitoring of surrounding buildings

圖11顯示,監(jiān)測(cè)點(diǎn)VS3和VS13在監(jiān)測(cè)期間內(nèi)最大沉降值均為1.2 mm,局部傾斜率最大值為 0.000 1,滿足現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[30]的要求。從數(shù)值上看,建筑物沉降波動(dòng)變化較為平緩,監(jiān)測(cè)初期,周邊建筑物地表高程存在微小上升。分析原因,建筑物基礎(chǔ)受到基坑開挖的擾動(dòng)以及基坑降水的影響,部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降值有所回升。由于監(jiān)測(cè)期間較長,考慮人為和監(jiān)測(cè)儀器的影響,建筑物整體豎向位移發(fā)展比較穩(wěn)定,表明本超深基坑開挖對(duì)周邊建筑物的影響不大,進(jìn)一步說明樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于土巖組合深基坑的優(yōu)越性。

通過分析以上對(duì)錨索軸力、基坑水平和豎向位移以及周邊建筑物沉降結(jié)果發(fā)現(xiàn):樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效控制基坑變形,滿足深基坑設(shè)計(jì)要求,解決了樁撐支護(hù)體系出渣效率低的難題。

3.4 案例對(duì)比分析

為了驗(yàn)證本文研究得到的樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)基坑變形和鄰近建筑物沉降的影響規(guī)律的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,選取以下2個(gè)具有代表性的案例進(jìn)行對(duì)比分析。

案例一[31]:青島市市北區(qū)某深基坑工程,基坑開挖深度約11.5～14.3 m,基坑邊坡周長約250 m,與本文所述工程相差較大。地層自上而下分別是雜填土、礫砂、強(qiáng)風(fēng)化巖,與本文所述工程地層相似?；硬捎脴跺^支護(hù)體系的測(cè)點(diǎn)的樁頂最終水平和豎向位移分別是2.6、1.9 mm,而其余測(cè)點(diǎn)樁頂最終水平和豎向位移分別是22.3、9.9 mm。

案例二[14]:某地區(qū)大型商業(yè)建設(shè)項(xiàng)目,基坑最大開挖深度為20.2 m,周邊環(huán)境非常復(fù)雜,是典型的上土下巖地層深基坑工程,與本文所述工程地層相似,采用樁錨支護(hù)體系。通過對(duì)該基坑支護(hù)工程的數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn):基坑由12.8 m開挖至20.2 m,基坑水平位移僅增加了0.65 mm,基坑最大豎向位移約為15.78 mm。

此外,文獻(xiàn)[32]對(duì)重慶某樁錨支護(hù)基坑開挖對(duì)鄰近建筑物的影響進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)可較好地控制地層變形并保障近鄰既有建筑物的安全。

以上案例證明樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)可有效減少開挖過程中基坑的水平和豎向位移,保護(hù)毗鄰既有建筑物,驗(yàn)證了本文得到的研究結(jié)果。

4 結(jié)論

(1)隨著基坑的開挖,錨索軸力出現(xiàn)波動(dòng),局部由于土體蠕變和內(nèi)錨固作用,錨索軸力有所增加,但軸力增量不明顯;樁錨支護(hù)體系可以減少錨索預(yù)應(yīng)力損失,監(jiān)測(cè)期間內(nèi),錨索軸力平均損失率約為15.08%。

(2)基坑最大水平位移為12.30 mm,最大豎向位移為11.01 mm,周邊建筑物最大沉降量為 1.2 mm,最大傾斜率為0.1‰,均滿足現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,說明樁錨支護(hù)體系可以有效控制基坑變形及周邊建筑物沉降。

(3)通過案例對(duì)比分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了樁錨支護(hù)體系可有效控制開挖過程中基坑水平和豎向位移,確保毗鄰既有建筑物安全。研究結(jié)果可為類似地質(zhì)條件的深基坑工程設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)提供參考和借鑒。