武漢市政淤泥處置工程項目基坑監測實例分析

饒江勇 楊濤宇 鄧青軍 王志偉

1.武昌理工學院 武漢 430223；2.中南勘察設計院集團有限公司 武漢 430061；

3.武漢市政工程設計研究院有限公司 武漢 430058；4.武漢生態環境設計研究院有限公司 武漢 430050

我國城市市政基礎設施建設已變得越來越多樣化，城市市政淤泥處置工程的建設也是城市化發展中的重要一環。市政工程建設未來發展的趨勢就是加強城市地下空間的利用，因此市政基礎設施建設過程中的重要步驟就是基坑支護設計和施工，同時在基坑開挖前必須施作圍護結構，開挖過程中要進行及時監測和預警，確保基坑及周邊道路、管線和建筑的安全。

1 工程概況

武漢市政淤泥處置工程（一期）工程，擬建設一座通溝污泥處理站，規模為500t/ d。本工程的污泥綜合處理車間及輔助用房建筑層數為3 層，建筑占地面積2982.53m2，建筑面積為4268.16m2，其中實驗室建筑面積為940.63m2，污泥綜合處理車間及輔助用房計容面積6602.31m2，建筑高度為16.9m，建筑物耐火等級為二級，生產的火災危險性類別為丁類，結構形式為鋼筋混凝土框架結構，設計使用年限為50 年，抗震設防烈度為6 度。污泥綜合處理車間及輔助用房工業建筑節能設計類別為二類，因其中實驗室及中控室使用頻率較高，人員駐留時間較長，故對該部分房間按甲類辦公建筑標準進行節能設計，地下池體抗滲等級為P6。

本工程擬建場地位于武漢市洪山區三環線北側，場地周邊環境：基坑東側距離紅線圍墻26.50～40.00mm，圍墻外側為市政道路；其余三側現狀為空地。本工程綜合車間基坑采用放坡開挖，坡面采用網噴錨護面，基坑普挖深度為4.00～5.00m。基坑重要性等級為三級。本工程基坑如圖1 所示。

圖1 本工程基坑

2 地質概況

根據勘察成果、建（構）筑物特點和擬建場地具體情況等綜合分析，對本場地地基土的工程特性評價分析，場地土層從上到下大致分布如表1 所示。

表1 場區巖土層地質情況表

3 監測內容、頻率及結果

根據本基坑工程周邊環境和本基坑的安全等級及房屋建筑狀況，按經批準的基坑監測方案，本工程完成的基坑監測內容為：基坑邊坡頂部水平位移和沉降；基坑土體深層水平位移（測斜）；基坑周邊地下水位觀測；裂縫監測及巡視檢查。

根據現場基坑施工工期，監測工作量統計如表2 所示。基坑監測平面圖及監測布點圖如圖2 所示。根據施工進度，各工況的監測頻率如表3 所示。

表3 各階段監測頻率

圖2 基坑監測平面圖及監測布點圖

表2 監測工作量統計表

3.1 沉降監測

邊坡頂部共設置16 個沉降監測點。基坑施工開挖期間，各監測點的沉降量隨著開挖深度的增加而逐漸增大。地下室底板施工完成后，各測點沉降開始減緩；地下室結構施工期間，基坑沉降量趨于收斂狀態，日沉降量小于規范規定，基坑趨于穩定。監測末期基坑沉降情況見表4。

表4 沉降監測成果表

3.2 水平位移監測

邊坡頂部共設置15 個水平位移監測點。基坑施工開挖期間，各監測點的水平位移量隨著開挖深度的增加而逐漸增大，地下室底板施工完成后各測點水平位移量開始減緩，地下室結構施工期間，基坑水平位移量趨于收斂狀態，日位移量小于規范規定。在監測末期基坑水平位移監測情況為如表5 所示。

表5 水平位移監測成果表

3.3 深層水平位移監測

基坑支護樁深層側向水平位移測孔布設點沿基坑四周均勻布置8 個點位（編號SS1 至SS8），以測斜管底端作為位移零點進行分析，至監測結束，各測斜孔水平位移未超出基坑支護設計預警值50mm，均在設計監測項目控制值內，累計位移量最大為SS5 測斜孔，位移值為9.14mm，測斜管埋設深度8.0m (從測斜管底到頂距離為測斜管埋深，以測斜管底為零位點累計計算管口0.5m 深處偏位)；在開挖過程中，隨著各層土方開挖的深入，各測斜孔向基坑內側水平位移值不斷增大，隨著地下室底板施工完成后各測孔位移開始減緩，日位移量在設計規范范圍內。總體而言，基坑開挖產生的水平位移均在設計規范控制范圍內，依據設計規范規定認為基坑處于安全、可控中，控制基坑變形的各項技術措施達到設計預計效果。

3.4 地下水位監測

邊坡頂部共設置4 個坑外水位觀測點。基坑施工開挖期間，各觀測點的地下水位隨著開挖深度的增加而逐漸增大，地下室底板施工完成后各測點沉降開始減緩，地下室結構施工期間，基坑沉降量趨于收斂狀態，日沉降量小于規范規定。

在監測末期基坑沉降監測情況為如表6 所示。

表6 地下水位監測成果表

3.5 裂縫監測及巡視檢查

在基坑工程監測工期內，進行必要的巡視檢查[6-7]，巡視檢查的主要內容包括：

（1）查看支護結構結構有無明顯的開裂、變形、滲水、滑移等現象；

（2）查看施工的相關情況，特別是基坑周邊地面有無堆載情況；

（3）查看基坑周邊環境有無開裂、沉陷、滲漏等現象；

（4）查看基準點、監測點等有無破壞，監測現場環境是否有利于監測工作的開展等情況。

本基坑在開挖過程中未出現因開挖造成的基坑邊坡垮塌等安全事故。

3.6 監測報警值

監測報警值如表7 所示。

表7 監測報警值 mm

4 結語

本項目地質資料表明，基坑開挖深度范圍內主要為雜填土、可塑- 硬塑粉質黏土，局部揭露軟塑- 可塑粉質黏土，總體而言場地地層較好，有利于基坑安全。

本項目從初次監測至結束歷時3 個月，基坑邊坡頂部沉降量（最大6.51mm，報警值20mm）、坡頂水平位移監測（最大14mm，報警值45mm）、土體深層水平位移（最大9.14mm，報警值50mm）、地下水位（最大301mm，報警值1500mm）均未超過基坑支護設計報警值，對應日變量均未超過基坑支護設計報警值。

總體而言，基坑開挖對基坑周邊影響在可控制范圍內，未對基坑安全產生較大的影響。依據設計規范規定認為基坑處于安全、可控中，滿足《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497- 2019）的要求，控制基坑變形的各項技術措施達到設計要求，基坑施工對周邊環境影響較小，對周邊建筑物未造成明顯破壞。