深基坑變形監(jiān)測與分析
2015-05-14
1工程概況
某深基坑工程位于市區(qū)，建筑面積25767㎡，框剪結構，地下2層，地上31層，首層架空層層高為5.0m，二層以上為標準層，層高均為3.10m，外地坪標高為-0.000m，天面標高為97.5m，建筑物頂部標高為110.50m。
1.1周圍環(huán)境
場地地勢平坦，地質結構簡單，但周邊環(huán)境較復雜，北面臨城市道路，東、南、北面與高層住宅樓相鄰，小區(qū)有自來水、通訊管道、煤氣管道等地下管線，因此也作為監(jiān)測對象。
1.2工程地質
根據工程勘察報告，場地自上而下土層為：①雜填土：厚1.2～1.5m；②淤泥：厚7.5～9.0m；③粉質粘土：厚4.0～6.0m。
1.3基坑支護結構
基坑呈凸型，開挖深度8.4m，基坑開挖地層主要為軟弱土、高壓塑性、力學性質差，鄰近有建筑物、城市道路、地下管道等，場地不具備放坡條件。設計支護結構為靜壓沉管灌注樁（φ600@1000mm），混凝土強度為C25，樁頂一道冠梁，樁長約15m，配2道鋼管式水平支撐，間距沿基坑開挖深度等間距設置（間距為2.8m）。
2變形觀測方案
根據監(jiān)測的設計要求及本工程實際情況，變形觀測點布置
2.1基準點布置
根據《建筑變形測量規(guī)程》和《城市測量規(guī)范》的要求：設3個穩(wěn)固可靠的點作為基準點?；鶞庶c布置在大于3倍基坑以外平坦位置。固定基準點要做到既服務于基坑變形測量，也可服務于后期的擬建工程主體變形測量。
2.2基坑觀測點布置
?、僦ёo樁樁頂沉降及位移：共布置10個點（a1～a10）；②基坑側向變形觀測：共布置9個點（b1～b9），基坑開挖期間，每隔2d監(jiān)測一次，位移速率較大且呈增長趨勢時，監(jiān)測頻率加密到1次/d；③地下水位監(jiān)測：在此工程基坑開挖中，每隔3d進行一次觀測；④流砂觀測；⑤周邊環(huán)境沉降觀測：共布置12個點（c1～c12），觀測頻率7d/1次。
2.3觀測方法及工程預警值
樁頂變形、地下管道變形采用水準儀和經緯儀觀測；基坑側向變形采用測斜儀進行觀測；基坑外水位采用電測水位儀觀測。
工程的預警值：①樁頂變形：水平位移30mm；煤氣管道變形：10mm；自來水、通訊管道變形：30mm；②基坑外水位：水位下降1000mm，速率500mm/d；③周邊建筑沉降：最大沉降值10mm，最大差異沉降△Smax≤5mm；④流砂：須立即報警，必要時進行處理；⑤道路沉降：最大沉降值25mm。
2.4.深基坑的應急處理措施
深基坑支護工程既要保證基礎工程的施工安全，又必須保證基坑周圍建筑物、道路、地
下管線的安全。由于本工程基坑側壁安全等級為一級，在基坑施工過程中，對于如下安全問
題提出處理措施。
①基坑邊地面開裂
當此種情況不嚴重時，可以加密水平支撐，對基坑底面進行局部加固；情況嚴重的要
停止挖土，趕做基礎墊層，或先行部分承臺、底板的澆筑。
?、诨觾嚷┧?、冒砂
對由于基坑所在處地下水位高，而支護結構的阻水處理有缺陷，或支護的插入深度不
足的漏水冒砂現(xiàn)象，處理的辦法是采用適當的降水措施，對漏水處進行注漿等阻水處理。
另一種是由于基坑變形導致給水管或排水管斷裂破壞，大量水涌入基坑的必須立即采取措
施關閉給水閥門，改變排水路線，切斷基坑的地下水來源，此時還必須處理煤氣管道、電
力與電訊電纜。
?、刍又ёo局部破壞
產生這種破壞的原因較多，如發(fā)生此種現(xiàn)象時應會同設計人員提出方案并及時采取相
應的措施進行調整。
3.觀測結果分析
3.1樁頂累計位移、沉降量
從圖上看，鋼筋混凝土支護樁沉降量小，通過中間2道鋼管式結構水平支撐，支護樁上部懸臂端的樁頂變形未超過該工程的預警值，支護樁剛度滿足設計要求。
3.2基坑側向變形
采用測斜管測量側向變形，沿基坑深度方向設測斜管。假設測斜管底部固定，測b1～b9測斜管側向變形最大值為8～30mm，與相應樁頂變形測量結果相比基本一致，變形最大值位于管頂。
3.3地下水位監(jiān)測
水位觀測孔鉆孔深度達到隔水層，鉆孔中安裝帶濾網的硬塑料管。通過現(xiàn)場觀測，地下水位的變化對基坑支護結構的穩(wěn)定性的影響不大。
3.4流砂觀測
在基坑土方的開挖過程中，沒有發(fā)現(xiàn)地面沉降過大、坑壁開裂、坍落和滲水現(xiàn)象，也沒有出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，因此，靜壓沉管灌注樁間距滿足設計要求。
3.5周邊環(huán)境沉降結果（如下圖3）
從圖顯示對周邊建筑物的沉降值（2.9～6.9mm）<10mm（預警值），但城市公路沉降量比較大，達29mm，因此，鄰近城市道路的地下管線變形量應做為重點監(jiān)測對象，采取有效的防護措施，確保城市道路沿線的地下管線的安全。
結語
1鋼筋混凝土樁支護剛度比較大，未發(fā)生脆性破壞，且采用兩道水平支撐，基坑開挖后的位移變形量小且控制在預警值內；
2施工過程中未發(fā)現(xiàn)流砂現(xiàn)象，基坑外水位降<1000mm，速率<500mm/d。城市道路兩旁以及基坑周圍建筑地下管線保護完好。臨近建筑物沉降均勻，沉降量控制在預警值內。
3基坑北部城市道路地面沉降超過預警值（25mm），原因是北側基坑側向位移量比南側位移量大和基坑開挖邊緣與道路距離短。
4嚴格按設計進行監(jiān)測，對敏感監(jiān)測點進行重點監(jiān)測，隨時觀測其變化，當監(jiān)測變形值接近或達到預警值時，要根據施工的具體情況，進行綜合分析，及時準確的判斷，切實可行的提出處理方法，確?；又ёo結構和周圍環(huán)境的安全。
