深基坑工程監(jiān)測項目實例分析

楊立煌，張杜威

（云南卓立工程檢測有限公司 云南 昆明 650000）

0 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展，施工技術(shù)的提高，人們對地下建筑的開發(fā)利用越來越重視，深基坑的安全監(jiān)測也越來越重要。根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“工程監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)”）要求下列基坑應(yīng)實施基坑工程監(jiān)測：

（1） 基坑設(shè)計安全等級為一、二級的基坑；

（2） 開挖深度大于或等于5m 的下列基坑：

（a） 土質(zhì)基坑；

（b） 極軟巖基坑、破碎的軟巖基坑、極破碎的巖體基坑；

（c） 上部為土體，下部為極軟巖、破碎的軟巖、極破碎的巖體構(gòu)成的土巖組合基坑；

（3） 開挖深度小于5m，但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑。

基于工程監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的要求，各地建筑工程項目開展了對基坑的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為建筑工程的安全提供了保障，同時也積累了很多工程經(jīng)驗，文章以具體工程監(jiān)測項目為例，與同行分享實踐經(jīng)驗。

1 工程項目簡介

本基坑支護工程位于云南省某地，擬建項目為地埋式箱體，呈矩形，設(shè)有兩層地下結(jié)構(gòu)，負(fù)一層設(shè)下沉廣場。因場地地質(zhì)條件、地形地貌及周邊環(huán)境的限制，本工程箱體基坑開挖需要進行支護，基坑開挖深度為12.50～14.15m。

本基坑支護設(shè)計主要采用“上部放坡（懸臂）+樁錨+坑內(nèi)加固（雙管高壓旋噴樁加固）”組合支護型式、灌注樁（三軸水泥土攪拌樁或雙管高壓旋噴樁）懸臂支護型式。項目施工前衛(wèi)星圖片以及設(shè)計圖投影詳見圖1。

圖1 項目施工前衛(wèi)星圖片以及設(shè)計圖投影

1.1 事故簡介

2017 年 5 月 17 日 07：15 左右，已完成開挖的基坑3-3 剖面發(fā)生滑移。從現(xiàn)場失穩(wěn)情況來看，本次滑移主要為上部放坡部分發(fā)生滑移，下部支護樁支護結(jié)構(gòu)未發(fā)生傾斜，坑內(nèi)工程樁亦未發(fā)生傾斜。項目事故現(xiàn)場詳見圖2。

1.2 項目基坑開挖土層物理力學(xué)指標(biāo)和水文地質(zhì)條件

1.2.1 土層物理力學(xué)指標(biāo)

項目土層物理力學(xué)指標(biāo)詳見表1。

1.2.2 基坑周邊水文地質(zhì)條件

由于雨季施工，污水廠及泵站場地地表水與地下水混合，根據(jù)鉆孔中水位測量，場地鉆孔穩(wěn)定水位多在0～0.5m 左右。

圖2 事故基坑現(xiàn)場狀況

表1 土層物理力學(xué)指標(biāo)

1.3 基坑周邊環(huán)境

本次支護設(shè)計范圍為擬建污水處理廠之近期箱體與綜合樓地下部分。基坑周邊環(huán)境如下：

（1） 基坑?xùn)|側(cè)：距離污水處理箱體剪力墻外邊線23.00m 為近期綠化線位置（基坑坡頂宜控制在近期綠化線位置），105m 外為建筑用地紅線，征地紅線外7.00m 為6.60m 寬現(xiàn)有道路，道路最外側(cè)為農(nóng)田空地；

（2） 基坑南側(cè)：距離污水處理箱體剪力墻外邊線15.50（最近）～21.00m（最遠(yuǎn)）為建筑用地紅線，征地紅線外為農(nóng)田空地；

（3） 基坑西側(cè)：距離污水處理箱體剪力墻外邊線14.0m 為建筑用地紅線，征地紅線10m 范圍內(nèi)為農(nóng)田空地，10m 范圍外為2.0m 寬河溝，河溝外側(cè)為農(nóng)田空地；

（4） 基坑北側(cè)：距離污水處理箱體剪力墻外邊線16.30（最近）～19.40m（最遠(yuǎn)）為建筑用地紅線，征地紅線外為農(nóng)田空地。

2 失穩(wěn)原因分析

2.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)

基坑支護方案中的基坑相關(guān)監(jiān)測參數(shù)報警值詳見表2，水位監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見表3、表4；

表2 監(jiān)測項目報警值及控制值

表2 說明：NK 系指錨索抗拔力設(shè)計值。項目安全等級二級。

表3 WY12#水平位移監(jiān)測部分?jǐn)?shù)據(jù)

表4 SW7#水位部分?jǐn)?shù)據(jù)

2.2 基坑局部失穩(wěn)原因分析

（1） 受地下水位變化影響。結(jié)合項目周邊水文情況以及基坑周邊環(huán)境可知，項目周邊地下水位較高、基坑周邊多為農(nóng)田且基坑西側(cè)外圍有1條2m 寬的灌溉溝渠，但是項目基坑發(fā)生滑移前，基坑周邊積水嚴(yán)重，詳見圖3。

圖3 基坑周邊積水嚴(yán)重

從水位變化監(jiān)測數(shù)據(jù)上來看，截止2017 年5 月16 日前該剖面水位監(jiān)測點SW7#（累計變化1021mm）、SW8#（累計變化1 095mm）已超過累計變化報警值，但排水系統(tǒng)一直未得到及時梳理，詳見圖4。

圖4 基坑周邊裂縫未得到及時有效處理

（2） 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)未得到有效利用。監(jiān)測數(shù)據(jù)作為設(shè)計與施工的重要補充手段，但是在此項目中沒有得到應(yīng)有的重視。支護結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移前，監(jiān)測數(shù)據(jù)未得到有效利用，在此期間基坑支護設(shè)計方案未得到有效變更。

從水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)上來看，基坑水平位移監(jiān)測點WY12#2017 年4 月11 日累計位移量已達45.8mm、WY13#2017 年4 月 21 日累計位移量已達45.3mm，均已超過累計位移報警值。之后項目第三方監(jiān)測單位一直在作出預(yù)警，但均未引起相關(guān)單位重視，只對基坑支護結(jié)構(gòu)做了簡單處理，詳見圖5。截止2017 年5 月16 日，該剖面水平位移監(jiān)測點WY12#（累計位移量211.4mm，當(dāng)日位移變化速率 53.4mm/d）、WY13# （累計位移量200.2mm，當(dāng)日位移變化速率80.6mm/d）累計位移量以及位移變化速率均已達到報警值，造成基坑周邊大面積開裂，且監(jiān)測單位已作出緊急報警，但仍然未引起相關(guān)單位重視。2017 年5 月17 日07：15 左右基坑發(fā)生滑移事故。

圖5 基坑支護裂縫灌漿填砂處理

3 失穩(wěn)剖面基坑支護設(shè)計方案

依據(jù)事故現(xiàn)場地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，對事故基坑做了如下的處理方案，詳見圖6。

圖6 失穩(wěn)剖面基坑支護設(shè)計方案

4 結(jié)語

綜上所述，為確保深基坑工程的安全和施工質(zhì)量，須做到如下幾點：

（1） 基坑周邊排水系統(tǒng)必須確保通暢，不應(yīng)有積水位于基坑周邊；

（2） 基坑監(jiān)測是為施工開展和實施提供及時、有效數(shù)據(jù)，應(yīng)引起相關(guān)單位重視；

（3） 監(jiān)測數(shù)據(jù)作為設(shè)計與施工的重要補充手段，在監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值的情況下，相關(guān)方案應(yīng)得到及時修正，并應(yīng)及時增加處理措施。