深基坑變形監測及變形機理與規律分析研究

利柏焰

摘 要 深基坑建筑工程主要針對地下建筑工程項目在施工過程中起到支護、降水、土方挖填等一系列工程的總稱，屬于較為綜合的系統類項目工程。深基坑項目中能夠對建筑工程起到支護作用，關系著主要建筑項目及周邊建筑項目的安全施工。文章基于深基坑工程的重要性與特殊性，對其監測方法與施工流程進行闡明，并結合實例工程項目，根據實際建筑特征及環境，制定科學合理的建設方案，在此基礎上，完善了關于深基坑變形監測及規矩的研究。

關鍵詞 深基坑;變形規律;監測規范;施工依據

引言

近年來，隨著我國社會經濟的不斷提高，建筑行業也隨之得到發展，出現了越來越多的高層建筑，這也使深基坑工程的建設成為必要。但是，目前我國在深基坑監測方面依舊存在單一性與片面化，難以將先進的數字化監測手段進行有效應用，同時，實踐表明深基坑的變形會直接對周圍底層與建筑物產生較大影響。因此，必須將深基坑監測技術進行完善與升級，將數字化與信息化的技術融入深基坑的檢測中，才能在實踐中更好地指導施工開展。

1深基坑變形監測分析

1.1 深基坑變形監測的核心內涵

為了充分保障項目的順利施工，在進行深基坑工程的施工時，應采取可靠的監測手段與精準度高的監測儀器對深基坑工程中圍護結構及支護結構的穩定性、周圍環境沉降位移、地下水位變化情況展開實時監測。在進行深基坑工程施工時，需著重對支護部分的降沉與水平位移變化進行觀察與監測，除此之外，重點監查項目還包括支撐軸力、基坑地表沉降變化等參數，通過嚴謹的動態數據監測，向深基坑項目施工提供建造依據[1]。

1.2 深基坑變形監測的主要方法

（1）深基坑沉降變形監測方法。實施深基坑項目工程沉降變化監測時，工作人員需嚴格按照變形測量標準指標的要求進行監查，以實現高程系中基礎的監測。實際監測中，可以通過在高程控制點規劃出水準線路展開聯測的方法來對沉降變化進行觀測，工作人員可以在線路中科學合理的選擇高程控制點，使控制點與觀測點形成閉合高程檢測環，對后續工作的展開提供便利。在實施前，需要進行兩次以上的高程控制點的測量，之后把平均值設為初始高程值。最終測算出高程值和初始值之間的差就是深基坑沉降量的累積值[2]。

（2）深基坑水平位移監測方法。實施深基坑墻體的水平位移變形狀況監測過程中，可以有效利用測斜儀等檢測設備。工作人員需提前將測斜儀埋入深基坑的圍護范圍里，之后利用滑輪將測斜探頭放到最底部，方便對各處監測點的偏角值進行順序測量。完成過后就需要將探頭進行180°的旋轉，之后再對深基坑圍護結構進行檢測，從而明確各處監測點的具體位置。在深基坑挖掘工程開始之前及埋測斜管兩周之后展開一個測回的觀察，然后將兩次的測算所得的平均值設為測點的初始水平值。

2深基坑變形類型機理說明

2.1 深基坑圍護墻體變形機理

當實施深基坑項目的挖掘過程中，對土體的卸載導致部分土體荷載不均勻，主動土體的壓力將會直接作用在深基坑的外部，被動土體產生的壓力就會直接作用在圍墻的底部內。這一系列壓力會使圍墻產生水平位移變化，從而使土體也產生變化，破壞了原本的平衡狀態，造成深基坑底部隆起、墻體出現變形[3]。

2.2 深基坑基底隆起變形機理

使深基坑底部產生隆起變形的關鍵性機理是在實施深基坑挖掘時，深基坑底部土體在水平方向中的卸載，使原本的應力平衡發生變化，因此出現了隆起變形。但是深基坑挖掘深度的持續增加，加劇了深基坑底部的塑性隆起變形，同時周圍的地表組織也會出現沉降情況。由于地表土地產生的負荷與圍墻本身的重量會對深基坑產生影響，則深基坑外部外墻土體也會產生移動的狀況，如果深基坑深度及寬度不斷增加，則塑性隆起變形也會不斷加大。

3深基坑變形規律

3.1 深基坑開挖階段變形規律

實施深基坑項目工程的挖掘工作時，部分地下管線會存在較為明顯的土體降沉變形情況，而且深基坑與管線中的相差距離可能會直接影響深基坑沉降量的大小。如果深基坑與管線之間的距離不斷變大，沉降量就會隨之變大，產生的沉降更加明顯。管線所處位置的水文地質條件和周圍的環境都會對深基坑的沉降量產生一定程度上的影響。深基坑周邊圍護墻體的位移變化則跟挖掘的深度值有著直接的關系，通常在挖掘到0.5～1m的時候，會產生最大的位移變形量。但是深基坑圍護的支撐軸力通常會與挖掘深度同步變化，當進行更深的挖掘時，支撐軸力的增幅開始逐漸變小，之后便保持在相對穩定的數值區間內[4]。

3.2 深基坑地下結構施工階段變形規律

深基坑項目施工進度進入地下結構階段時，盡管部分管線還會在基礎板底與頂板的建造進程中出現較為明顯的沉降，但是實際產生的沉降量已經遠遠小于挖掘階段。在完成地下結構的封頂后，沉降量的變化開始趨向平穩，最終保持在穩定的狀態。同時，深基坑建筑中的圍護墻頂會在此階段維持穩定的規律性變化，并出現水平方向的位移變形，之后逐漸保持穩定狀態。此外，如果能夠保證在深基坑施工過程中引入合理有效的止水措施，就能夠使地下水位的變化較為穩定，從而使深基坑的挖掘工作能夠順利進行。

3.3 實例施工方案研究

（1）工程基本信息。項目是廣東省某樓盤基坑，本基坑支護周長約491m，開挖深度5.4～7.4m?；又苓叚h境情況如下：西側地下室邊線距離用地紅線為10.2m，緊貼用地紅線有已建廠房，紅線內0.5m有一現狀圍墻，圍墻邊線距離地下室邊線最近約9.5m。東側地下室邊線距離用地紅線最近約5m，用地紅線外約9m有河道，紅線外為已建龍山九路。北側地下室邊線距離用地紅線最近約10.49m，紅線外為規劃路。擬采用“灌注樁+錨索”“放坡”“放坡+土釘墻”的支護方案?；訓|側靠近河道采用攪拌樁止水。另外，對基坑內存在高差的部位采用1∶1自然放坡即可。