青島某基坑樁錨支護位移監測分析

宋文峰 安慶軍 吳 剛

(1.中國海洋大學環境科學與工程學院，山東青島 266100;2.青島市勘察測繪研究院，山東青島 266032)

1 概述

樁錨支護由排樁支護和錨桿支護組成。基坑底面排樁嵌固范圍內的巖土體受到樁側位移的作用產生的被動土壓力和錨桿的預應力作用共同抵抗了樁體上端的主動土壓力。實踐證明:單根錨桿的承載力主要受兩方面因素影響:

1)膠結材料同鋼絞線的握裹力;

2)孔壁同鋼絞線的粘結力。

樁錨支護體系安全且經濟，它利用錨桿代替內支撐，給地下施工提供了廣闊的工作空間，對場地的機械施工影響較小，提高了地下施工的工作效率，因此在邊坡和基坑支護工程中得到廣泛應用［1，2］。基坑開挖過程中，其穩定性受多種因素影響［3］，通過實際監測可以進一步修正工程設計。本文結合工程實例，進行了施工監測分析。

2 工程概況及地質條件

本工程位于青島市市北區，處于308國道東側，合肥路南側，伊春路北側。地下車庫±0.00=33.6，獨立基礎，基底標高約23.10 m。場區地面標高約34.60 m～37.03 m，基坑開挖支護深度約11.5 m～14.3 m，基坑邊坡周長約250 m。本場區主要地貌形態為山前坡地，微地貌不發育。本區段勘探深度內揭露的地層自上而下分為3層:雜填土3.3 m，礫砂3.50 m，下層為強風化巖。

3 工程設計及監測方案

3.1 工程設計

根據《建筑基坑支護技術規程》，基坑的開挖深度、工程地質條件及類似工程的施工經驗等進行工程設計。基坑開挖是基坑工程的一個重要內容，開挖方案運用時空效應理論，確保基坑的安全便于施工［3，4，6］。本基坑10號監測點位置區段采用了樁錨支護設計，其支護設計如圖1所示。

圖1 支護設計示意圖（單位：m）

3.2 監測方案

施工期間在基坑周圍建筑物上布置10個監測點，11號，12號點由于現場條件不滿足布設條件無法埋設及觀測。對基坑側壁樁頂水平位移和垂直位移進行監測，采用鋼尺、精密水準儀、全站儀對這些監控點進行觀測。

本基坑樁頂水平位移監測采用小角度法。在基坑一定距離外設定基準點，基準點盡量與監測點在一條直線上，在基坑外較遠距離外設定后視點。基準點與后視點連線作為零方向，測定一定監測時間內，監測點與基準點連線與零方向之間的角度變化值Δβi。根據 Δi=Δβi× Li/ρ(Li為監測點到基準點的距離;ρ為常數)計算水平位移變化值。

樁頂垂直位移監測采用相對高程系，建立高程控制網，用水準儀引測。參照三等水準測量技術要求施測。

3.3 監測數據及結果分析

現場監測是信息化施工的重要依據，通過現場監測數據的實時反饋，可以及時修正支護設計和對施工進行指導。監測過程中盡量減小外部因素的影響，基坑開挖前監測水平位移的變化初始值，以后根據施工進度每天進行測量(見表1)。

表1 樁頂水平位移監測點數據表

根據各觀測點畫出水平位移—時間曲線，如圖2～圖4所示。

表2 樁頂豎向位移監測點數據表

根據各觀測點畫出豎向位移—時間曲線，如圖5～圖7所示。

1)樁頂水平位移變形主要出現在基坑開挖至墊層施工階段，基坑使用階段至回填期處于穩定狀態。對測試數據進行分析，變形較明顯在HV9號點位置，最大的累計位移值為125.9 mm。原因是夏季大量降雨積水，滲漏到土體中，造成數據異常。

圖2 樁頂水平位移變化曲線圖（HR1～HR4）

圖3 樁頂水平位移變化曲線圖（HR5～HR8）

圖4 樁頂水平位移變化曲線圖（HR9～HR12）

圖5 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR1～HR4）

2)樁頂豎向位移監測點位移曲線圖，主要反映基坑樁頂在基坑開挖使用期間的沉降變形趨勢。樁頂豎向位移變形在基坑使用期間已達穩定，變形主要出現在基坑開挖至墊層施工階段，在使用期到回填完成時處于穩定狀態，最大位移也發生在HV9點位置，最大位移量是-21.8 mm(見表2)。

圖6 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR5～HR8）

圖7 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR9～HR12）

4 結語

1)樁錨結合，避免了采用內支撐而影響機械挖土和地下室施工的缺點;樁錨支護的樁和錨桿共同作用，大大增加了安全系數。

2)基坑整體水平位移變形在使用期間達到穩定，從整體數據看，本基坑支護效果良好。

3)通過基坑的監測，得到樁錨支護體系樁體水平位移隨時間發生變化的分布規律，隨著開挖施工及暴露時間的增加，基坑變形呈現增加的趨勢。

［1］張金民，曾進群.樁錨擋墻支護體系擋板土壓力的試驗研究［J］.地下空間，2002，22(1):58-60，64.

［2］劉建航，侯學淵.基坑工程手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1997:731-748.

［3］胡正華，金 甌，陳成振.軟黏土地區深基坑施工監測研究［J］.鐵道建筑，2011(7):99-101.

［4］張國超，侯智勇.平姚某工程基坑土釘墻支護施工監測分析［J］.施工技術，2011(7):35-37.

［5］張洪堯.樁錨支護計算位移與監測結果對比分析［J］.山西建筑，2013，39(27):63-64.

［6］奚光宇.北京地鐵明挖基坑的監控量測［J］.鐵道建筑，2010(8):53-56.