關于逆作法施工深基坑開挖變形分析

【摘要】本文通過工程實例通過各種監測方法對逆作法施工基坑進行量測，本著為服務工程、驗證設計的監測理念，及時把量測結果反饋給施工方，當變形量或變形速率較大時，及時分析原因，提出報警，有利與施工單位及時采取一定的措施控制變形，達到安全的目的，在監測過程中，還根據監測成果優化設計，在一定程度上為施工單位節約了工程成本和工期。

【關鍵詞】深基坑；逆作法施工；基準網；變形

1、逆作法的概述

通常建筑物施工都會自下而上來施工， 打好地基坑， 層層向上施工。但逆作法施工的順序則其相反， 自上而下對地上和地下的結構來進行施工。在行高層建筑施工時運用逆作法時， 逆作法的其工作原理：首先， 要充分考慮到地下結構對建筑物的承受能力， 地下結構是整個工程的施工根據。其次， 在高層建筑逆作法施工中， 重要的是基坑有多深。而逆作施工方法在高層建筑施工中都是運用在地下停車場和地下室， 基本上都在兩層以內， 但這也是整個高層建筑施工中最為關鍵地方。作為整個系統基坑的深度， 在施工的時候重點考慮。因此， 基坑是施工的前提， 同時影響整個高層建筑的施工。而為了能夠使建筑施工順利完成， 在高層建筑施工前做好相應的準備。最后， 當在地面一層進行施工時， 向下開挖和澆筑要從側面開始， 向上施工要把第一層為基礎， 地下工程完工后， 要停止對的地面施工。

2、工程概況

科舉博物館及周邊配套一期（Ⅱ區）項目基坑面積約4600㎡，周長約318m，挖深19.6m，四層地下室。周邊環境復雜，臨近多個重要建筑物和地下管線。東側緊鄰地鐵3號線夫子廟站～武定門站區間隧道，平面距離約10m。地質條件復雜，分布有流塑狀態淤泥質粉質黏土，兩層承壓水。采用1000mm厚"兩墻合一"地下連續墻作為圍護體，西區與原Ⅰ區共用地下連續墻；利用地下室結構梁板作為水平支撐，共四層；南側淺基礎解放電影院門廳、東側緊鄰地鐵區間隧道段設置隔離樁，東側地連墻迎土側槽段接縫位置設置大直徑高壓旋噴樁進行封堵。基坑監測等級按一級考慮，采用逆作法施工。

3、逆作法結構施工

本工程北、東、南側采用1000mm厚"兩墻合一"地下連續墻作為圍護體，地下連續墻既作為基坑開挖階段的擋土止水圍護體，同時作為永久使用階段地下室結構外墻。西側與Ⅰ區交界處共用原Ⅰ區"兩墻合一"地下連續墻。逆作施工階段利用地下室結構梁板作為水平支撐，采用支承立柱和立柱樁作為豎向承重構件。逆作施工階段，僅進行地下水平梁板結構施工，上部結構需待地下室逆作完成后（即地下室基礎底板完成、一柱一樁外包鋼筋混凝土完成且達到設計強度后）再進行施工，隨著開挖的加深，梁板及支撐柱體系的受力在不斷的變化，對于結構自身的應力體系變化將影響地下連續墻的應力和變形。

4、監測基準網的建立

4.1水平位移基準網

水平位移監測控制網兩級布設，由控制點（基準點、工作基點）組成首級網，由觀測點及所聯測的控制點組成擴展網。

監測埋設的監測點穩定后，在基坑開挖前15天進行初始值觀測，初始值獨立觀測3次，3次觀測值較差均滿足有關限差值要求，取3次觀測值的平均值作為初始值，水平位移監測則以初始值為觀測值比較基準。根據現場條件選定基準點如下圖所示，本項目水平位移控制網布設4個基準點（BM0～BM3）、6個工作基點（JD1～JD6），各基準點和工作基點布設位置如圖所示。

基準點在施工期間每個月聯測一次，每次聯測結果見附表1。根據聯測結果，各基準點穩定可靠。

4.2 垂直位移基準網

根據現場條件，本項目高程布設3個基準點（BM1～BM3），各基準點以表5-2中的3個交樁高程控制點為引測點，基準點每3個月檢查1次，日常監測過程中發現各基準點高差變化較大，根據情況加密基準點檢查，各基準點布設位置如圖所示。

5、監測數據處理與分析

6、典型斷面時程曲線圖

結論：

根據對本工程的各項監測數據的分析，可以得出：地處城市旅游鬧市區，周邊又有重要文物、地鐵、市政管線，由于基坑支護設計及施工工藝科學合理，逆作法施工在基坑開挖過程中，各項監測數據正常，基坑本體及周邊環境處于較穩定狀態?？傮w來看，基坑變形在基坑施工期間是正常穩定的，本基坑的支護設計和施工是安全合理的。

參考文獻：

[1]JGJ8-2016建筑變形測量規范：中國建筑工業出版社

[2]DG/TJ08-2113-2012逆作法施工技術規程：上海市建筑建材業市場管理總站

[3]GB50497-2009建筑基坑工程監測技術規范：中華人民共和國住房和城鄉建設部

作者簡介：

司馬軍，南京南大巖土工程技術有限公司，江蘇南京。