南華深基坑穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)分析

陳冬華

(華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，河北承德　067000)

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南華深基坑穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)分析

陳冬華

(華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，河北承德067000)

摘要:根據(jù)南華深基坑施工的實(shí)際情況，確定了螺旋鉆孔壓漿樁加錨索支護(hù)方案，并對(duì)基坑各測(cè)點(diǎn)沉降的趨勢(shì)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，樁頂最大累計(jì)水平位移值較大處對(duì)應(yīng)位置均為基坑各側(cè)中間位置，應(yīng)盡量減少施工擾動(dòng)，加強(qiáng)降水，必要時(shí)需準(zhǔn)備沙袋及時(shí)回填。

關(guān)鍵詞:基坑，監(jiān)測(cè)點(diǎn)，穩(wěn)定性，水平位移，地表沉降

1　工程概況

南地廣場(chǎng)大廈建筑設(shè)計(jì)地上4層結(jié)構(gòu)，高18 m，地下3層結(jié)構(gòu)，深16 m。選用筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。本工程重要性等級(jí)為一級(jí)，場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí)，地基等級(jí)為二級(jí)，工程勘察等級(jí)為甲級(jí)，地基設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。

本項(xiàng)目土層構(gòu)成由淺至深，主要分布為雜填土、粉質(zhì)粘土、粗砂和砂礫等。工程水文情況該建筑場(chǎng)區(qū)地下水主要為潛水，補(bǔ)給源為大氣降水以及地表徑流，勘察穩(wěn)定水位埋深為13．6 m～14．4 m。根據(jù)鉆孔水質(zhì)分析表明，地下水對(duì)鋼筋混凝土及混凝土中的鋼筋無(wú)侵蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

常用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要有人工挖孔樁方案、鉆孔灌注樁方案、螺旋鉆孔壓漿樁方案。人工挖孔樁雖然強(qiáng)度高、施工快、無(wú)噪聲，但挖孔時(shí)需要進(jìn)行降水，對(duì)周?chē)ㄖ锿{比較大;鉆孔灌注樁方案具有整體性好的特點(diǎn)，但要進(jìn)行泥漿制備操作，環(huán)境污染大，鉆孔過(guò)程中機(jī)械噪聲太大，對(duì)于鉆機(jī)擺放空間要求較高;螺旋鉆孔壓漿樁方案具有結(jié)構(gòu)整體性好、施工速度快、低噪聲、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮選用該方案進(jìn)行施工。基坑支護(hù)采用“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”法，施工過(guò)程中根據(jù)基坑開(kāi)挖及降水的實(shí)際情況，對(duì)局部地段進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析

2．1監(jiān)測(cè)平面布置

為了實(shí)施監(jiān)控基坑施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，根據(jù)本工程特點(diǎn)在基坑每側(cè)各選取了21個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)平面布置如圖1所示，其中S為樁頂位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以方向命名的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

圖1　監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

2．2樁頂位移監(jiān)測(cè)分析

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)水平位移監(jiān)測(cè)中，所有水平位移值均表示位移指向基坑內(nèi)，其位置關(guān)系如圖1所示，各點(diǎn)監(jiān)測(cè)位移趨勢(shì)如圖2所示。

圖2　水平位移曲線圖

根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表，0 d～5 d為基坑第一層土方開(kāi)挖支護(hù)作業(yè)，該過(guò)程初始階段各側(cè)基坑樁頂水平位移均有向內(nèi)1 mm～2 mm的位移值，表現(xiàn)為越接近基坑各側(cè)坑壁中間位置，樁體水平位移越大。5 d～10 d為基坑第二層土方開(kāi)挖支護(hù)作業(yè)，該過(guò)程中監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)樁頂位移迅速增加最大達(dá)到8 mm～16 mm。這是由于基坑深度增加，擋土樁體也越長(zhǎng)，柔度增加，抗彎剛度下降，穩(wěn)定性隨之下降。采取邊挖邊支護(hù)，接近陰角處監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移值都較小，穩(wěn)定性較好。持續(xù)進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)作業(yè)，最大累計(jì)水平位移值較大，其中北側(cè)測(cè)點(diǎn)中位移值最大的為S4和S5測(cè)點(diǎn)，達(dá)到了20 mm，如圖2a)所示，因?yàn)樵撎幓颖诼詾榍巴梗焕诨臃€(wěn)定。東側(cè)測(cè)點(diǎn)中產(chǎn)生最大值測(cè)點(diǎn)為S10，位移值達(dá)到了24 mm，如圖2b)所示;南側(cè)測(cè)點(diǎn)中產(chǎn)生最大值測(cè)點(diǎn)為S14，位移值達(dá)到了24 mm，如圖2c)所示;西側(cè)測(cè)點(diǎn)中產(chǎn)生最大值測(cè)點(diǎn)為S18和S19，位移值達(dá)到了26 mm，如圖2d)所示。施工過(guò)程中樁頂位移值較大，應(yīng)盡量減少施工擾動(dòng)，加強(qiáng)降水，準(zhǔn)備沙袋必要時(shí)需及時(shí)回填。

2．3地表沉降監(jiān)測(cè)分析

本次監(jiān)測(cè)對(duì)基坑周?chē)两底髁嗽敿?xì)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)布點(diǎn)如圖1所示。沉降位移曲線如圖3～圖6所示，觀測(cè)初期沉降較大，各個(gè)方向沉降最大值達(dá)到了10 mm以上，因此增加了觀測(cè)頻率，間隔1 d觀測(cè)一次，如出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)停止施工;到第4天以后，各個(gè)方向沉降量基本降到了4 mm以下，間隔2 d～3 d監(jiān)測(cè)一次。第8天～第10天沉降值基本趨于穩(wěn)定。當(dāng)后期趨于沉降穩(wěn)定時(shí)，提取基坑?xùn)|、南、西、北各方向關(guān)鍵沉降點(diǎn)沉降增量值，針對(duì)基坑角點(diǎn)、基坑側(cè)壁中點(diǎn)沉降值進(jìn)行分析。由沉降觀測(cè)圖可以看出，各測(cè)點(diǎn)的趨勢(shì)均為初期沉降增量較大，后期沉降增量基本為0，趨于穩(wěn)定。基坑北側(cè)前8天相同時(shí)間內(nèi)，北測(cè)點(diǎn)1沉降增量值略大于北測(cè)點(diǎn)4沉降增量，但在8 d以后兩測(cè)點(diǎn)沉降基本控制住，如圖3所示。

圖3　北側(cè)沉降監(jiān)測(cè)圖

圖4　東側(cè)沉降監(jiān)測(cè)圖

如圖4所示，基坑?xùn)|側(cè)，沉降未穩(wěn)定之前，同一時(shí)間內(nèi)測(cè)點(diǎn)1的沉降量略小于測(cè)點(diǎn)3的沉降量。因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)1為基坑角點(diǎn)，穩(wěn)定性好，抑制地表沉降的能力也較強(qiáng)，測(cè)點(diǎn)3為基坑壁中心點(diǎn)，穩(wěn)定性較差，抑制地表沉降能力也較差。就穩(wěn)定時(shí)間來(lái)看，測(cè)點(diǎn)1的穩(wěn)定時(shí)間也要早于測(cè)點(diǎn)3的穩(wěn)定時(shí)間。測(cè)點(diǎn)1到第9天沉降值為0，測(cè)點(diǎn)3第10天才趨于穩(wěn)定。

如圖5所示，基坑南側(cè)，測(cè)點(diǎn)1沉降量也略小于測(cè)點(diǎn)5沉降量，規(guī)律類(lèi)似于東側(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)5沉降量4 d～8 d出現(xiàn)了明顯的不平滑，因?yàn)殚_(kāi)挖支護(hù)對(duì)于側(cè)壁中點(diǎn)沉降影響比較大，而在測(cè)點(diǎn)1該現(xiàn)象則不夠明顯。兩測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)間較為接近，均在第9天沉降趨于穩(wěn)定。

圖5　南側(cè)沉降監(jiān)測(cè)圖

如圖6所示，基坑西側(cè)，測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)3均在第8天沉降趨于穩(wěn)定，其中測(cè)點(diǎn)3在4 d～8 d出現(xiàn)了明顯的不平滑現(xiàn)象，該現(xiàn)象在南側(cè)測(cè)點(diǎn)5中也有明顯表現(xiàn)，均是因?yàn)榛又悬c(diǎn)受開(kāi)挖支護(hù)施工影響所導(dǎo)致。因此側(cè)壁中點(diǎn)要作為重要安全監(jiān)控對(duì)象，如位移超過(guò)容許值要及時(shí)停止施工，采取有效措施進(jìn)行處置。

圖6　西側(cè)沉降監(jiān)測(cè)圖

3　結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)采用“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”法，施工過(guò)程中根據(jù)基坑開(kāi)挖及降水的實(shí)際情況，對(duì)局部地段進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。最終本基坑采用螺旋鉆孔壓漿樁加錨索支護(hù)方案，并提出了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和施工控制指標(biāo)。對(duì)基坑各測(cè)點(diǎn)沉降的趨勢(shì)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，初期沉降較大，后期沉降趨于穩(wěn)定，基坑北向和西向8 d以后基本不再下沉，東向和南向10 d后基本不再沉降，測(cè)量中誤差為3 mm，符合要求。樁頂水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，樁頂最大累計(jì)水平位移值較大處對(duì)應(yīng)位置均為基坑各側(cè)中間位置，應(yīng)盡量減少施工擾動(dòng)，加強(qiáng)降水，必要時(shí)需準(zhǔn)備沙袋及時(shí)回填。

South China monitoring analysis of deep foundation pit stability

Chen Donghua
(514 Brigade of North China Geological Exploration Bureau，Chengde 067000，China)

Abstract:According to actual situation of South China deep foundation pit construction，determined screw drill hole grouting pile plus anchor cable support scheme，the trend of foundation settlement of each measuring point for the implementation of the monitoring，monitoring results show that the maximum accumulative horizontal displacement pile head corresponding position for each side of foundation pit with strong middle position，should try to reduce the disturbance of construction，strengthen the precipitation，prepared sandbags timely backfill as needed．

Key words:foundation pit，monitoring point，stability，horizontal displacement，ground surface settlement

作者簡(jiǎn)介:陳冬華(1979-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-28

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0085-03

中圖分類(lèi)號(hào):TU463

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A