深基坑工程監測項目實例分析

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

隨著經濟發展，施工技術的提高，人們對地下建筑的開發利用越來越重視，深基坑的安全監測也越來越重要。根據《建筑基坑工程監測技術標準》（以下簡稱“工程監測標準”）要求下列基坑應實施基坑工程監測：

（1） 基坑設計安全等級為一、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、極破碎的巖體構成的土巖組合基坑；

（3） 開挖深度小于5m，但現場地質情況和周圍環境較復雜的基坑。

基于工程監測標準的要求，各地建筑工程項目開展了對基坑的監測，及時發現問題、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驗，文章以具體工程監測項目為例，與同行分享實踐經驗。

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，設有兩層地下結構，負一層設下沉廣場。因場地地質條件、地形地貌及周邊環境的限制，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。

本基坑支護設計主要采用“上部放坡（懸臂）+樁錨+坑內加固（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。項目施工前衛星圖片以及設計圖投影詳見圖1。

圖1 項目施工前衛星圖片以及設計圖投影

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 剖面發生滑移。從現場失穩情況來看，本次滑移主要為上部放坡部分發生滑移，下部支護樁支護結構未發生傾斜，坑內工程樁亦未發生傾斜。項目事故現場詳見圖2。

1.2 項目基坑開挖土層物理力學指標和水文地質條件

1.2.1 土層物理力學指標

項目土層物理力學指標詳見表1。

1.2.2 基坑周邊水文地質條件

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

圖2 事故基坑現場狀況

表1 土層物理力學指標

1.3 基坑周邊環境

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

（1） 基坑東側：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 寬現有道路，道路最外側為農田空地；

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

（3） 基坑西側：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 范圍內為農田空地，10m 范圍外為2.0m 寬河溝，河溝外側為農田空地；

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

2 失穩原因分析

2.1 監測數據

基坑支護方案中的基坑相關監測參數報警值詳見表2，水位監測數據詳見表3、表4；

表2 監測項目報警值及控制值

表2 說明：NK 系指錨索抗拔力設計值。項目安全等級二級。

表3 WY12#水平位移監測部分數據

表4 SW7#水位部分數據

2.2 基坑局部失穩原因分析

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

圖3 基坑周邊積水嚴重

從水位變化監測數據上來看，截止2017 年5 月16 日前該剖面水位監測點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） 基坑監測數據未得到有效利用。監測數據作為設計與施工的重要補充手段，但是在此項目中沒有得到應有的重視。支護結構發生滑移前，監測數據未得到有效利用，在此期間基坑支護設計方案未得到有效變更。

從水平位移監測數據上來看，基坑水平位移監測點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。之后項目第三方監測單位一直在作出預警，但均未引起相關單位重視，只對基坑支護結構做了簡單處理，詳見圖5。截止2017 年5 月16 日，該剖面水平位移監測點WY12#（累計位移量211.4mm，當日位移變化速率 53.4mm/d）、WY13# （累計位移量200.2mm，當日位移變化速率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，且監測單位已作出緊急報警，但仍然未引起相關單位重視。2017 年5 月17 日07：15 左右基坑發生滑移事故。

圖5 基坑支護裂縫灌漿填砂處理

3 失穩剖面基坑支護設計方案

依據事故現場地質和周邊環境條件，對事故基坑做了如下的處理方案，詳見圖6。

圖6 失穩剖面基坑支護設計方案

4 結語

綜上所述，為確保深基坑工程的安全和施工質量，須做到如下幾點：

（1） 基坑周邊排水系統必須確保通暢，不應有積水位于基坑周邊；

（2） 基坑監測是為施工開展和實施提供及時、有效數據，應引起相關單位重視；

（3） 監測數據作為設計與施工的重要補充手段，在監測數據達到報警值的情況下，相關方案應得到及時修正，并應及時增加處理措施。