余 勇

(中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610081)

1 基坑工程監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置概況

選取成都地區(qū)典型深基坑工程1和工程2中各兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為研究對(duì)象，將錨拉樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

工程1分兩期實(shí)施，一期基坑為61#～99#－1#～27#樁范圍，二期基坑為27#～61#樁范圍(一次性開(kāi)挖，無(wú)坡道)。在一期與二期之間增加支護(hù)結(jié)構(gòu)Z1#～Z17#樁。基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要內(nèi)容為樁體鋼筋力學(xué)指標(biāo)、樁體水平變形和錨索預(yù)加力，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置在27#樁、Z10#樁和70#樁，如圖1所示。針對(duì)每樁樁體內(nèi)側(cè)和外側(cè)各布置鋼筋計(jì)四支、測(cè)斜管一支，擬將3支錨索測(cè)力計(jì)分布在3根樁上不同部位。工程1中選取27#樁和Z10#樁為研究對(duì)象。

圖1 工程1監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

工程2基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要內(nèi)容為樁體鋼筋力學(xué)指標(biāo)、樁體水平變形和錨索預(yù)加力，共選取8根樁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖2所示。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及監(jiān)測(cè)內(nèi)容，在工程2中選取14#樁和32#樁為研究對(duì)象。

2 位移量測(cè)結(jié)果與分析

2.1 工程1量測(cè)結(jié)果

工程1分為兩期開(kāi)挖，27#樁靠近一期與二期開(kāi)挖交界處，在兩期開(kāi)挖過(guò)程中該樁相對(duì)基坑位置發(fā)生變化，其量測(cè)結(jié)果分為一期開(kāi)挖(圖3)和二期開(kāi)挖(圖4)。Z10#樁在二期開(kāi)挖中將予以拆除，其量測(cè)結(jié)果只包含了一期開(kāi)挖(圖5)。各圖中指向基坑內(nèi)側(cè)的變形為正值，指向基坑外側(cè)的變形為負(fù)值。

圖2 工程2監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

2.2 工程2量測(cè)結(jié)果

工程2中14#樁和32#樁樁身水平位移量側(cè)結(jié)果(圖6和圖7)。各圖中指向基坑內(nèi)側(cè)的變形為正值，指向基坑外側(cè)的變形為負(fù)值。

2.3 位移量測(cè)結(jié)果分析

由深層位移監(jiān)測(cè)(測(cè)斜)結(jié)果可知:

(1)27#樁在一期開(kāi)挖過(guò)程中處于基坑?xùn)|北角，開(kāi)挖至坑底時(shí)最大變形僅為2.18 mm;在開(kāi)挖結(jié)束后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)變形并未停止，至二期開(kāi)挖時(shí)最大變形增至5.18 mm，且最大變形的位置由開(kāi)挖初期的樁頂位置隨開(kāi)挖逐漸下移至－7.5 m，此后至二期開(kāi)挖時(shí)最大變形所處位置保持在－7.5 m處。

圖3 27#樁一期開(kāi)挖樁身水平位移

圖4 27#樁二期開(kāi)挖樁身水平位移

圖5 Z10#樁樁身水平位移

圖6 14#樁樁身水平位移

圖7 32#樁樁身水平位移

(2)在二期開(kāi)挖過(guò)程中27#樁位于基坑北側(cè)中部，且二期開(kāi)挖為一次開(kāi)挖，樁身變形隨開(kāi)挖急劇增加，開(kāi)挖至坑底時(shí)其值達(dá)到37.79 mm，但此時(shí)變形較為緩慢，考慮周邊情況并未采取加固措施，到基坑回填結(jié)束時(shí)最大變形發(fā)展到49.33 mm;最大變形位置由－7.5 m隨開(kāi)挖逐漸上移，開(kāi)挖至坑底時(shí)最大變形所處位置移至樁頂，且至基坑回填結(jié)束時(shí)位置未發(fā)生變化。

(3)Z10#樁為因拆遷問(wèn)題導(dǎo)致基坑分期開(kāi)挖所增加的一期基坑支護(hù)樁，在二期開(kāi)挖是予以拆除，其樁身變形隨開(kāi)挖緩慢增加，開(kāi)挖結(jié)束時(shí)最大變形位于－5.0 m，其值為20.29 mm;開(kāi)挖結(jié)束后較長(zhǎng)時(shí)間后變形才趨于穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)最大變形點(diǎn)移至樁頂，其值為24.23 mm。

(4)工程2中14#樁開(kāi)挖至坑底是最大變形及其所處位置為17.27 mm(樁頂)，至回填結(jié)束時(shí)20.65 mm(樁頂);32#樁開(kāi)挖至坑底是最大變形及其所處位置為6.61 mm(樁頂)，至回填結(jié)束時(shí)8.25 mm(樁頂)。

(5)各樁樁身水平位移隨開(kāi)挖深度增加而增大，但開(kāi)挖結(jié)束時(shí)變形并未停止需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間逐步趨于穩(wěn)定。

(6)由27#樁一期量測(cè)結(jié)果與二期量測(cè)結(jié)果比較，最終變形量相差44.15 mm;該樁在一期開(kāi)挖過(guò)程中處于基坑角部，二期開(kāi)挖過(guò)程中處于基坑邊中部，由此可以看出空間效應(yīng)及工況對(duì)基坑水平變形的影響顯著。

(7)根據(jù)樁身變形曲線可以看出錨索對(duì)樁身變形的影響使其明顯區(qū)別于懸臂樁的變形曲線，最大變形并不一定處于樁頂。

3 位移量測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比分析

由《理正深基坑6.01》軟件計(jì)算得到的監(jiān)測(cè)點(diǎn)支護(hù)樁開(kāi)挖至坑底時(shí)樁身變形圖如圖8～圖10所示。

圖8 27#樁變形

圖9 Z10#樁變形

圖10 14#、32#樁變形

各樁開(kāi)挖至坑底時(shí)計(jì)算最大變形值與實(shí)測(cè)最終變形量對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 計(jì)算最大變形值與實(shí)測(cè)最終變形量對(duì)比

從圖1、圖2中各監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置可知，Z10#、14#分別處于兩個(gè)基坑邊緣中部;工程1中27#樁在一期開(kāi)挖基坑中所處位置與工程2中32#樁在中基坑所處位置靠近基坑角部;工程1中27#樁二期開(kāi)挖過(guò)程中為一次開(kāi)挖且該樁此時(shí)位于基坑相對(duì)邊緣中部。

由表1知，支護(hù)樁處于基坑邊緣中部時(shí)實(shí)測(cè)值與計(jì)算值較接近，而支護(hù)樁靠近基坑角部實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相對(duì)誤差較大，且離基坑角部越近其誤差越大(計(jì)算值較大);27#樁二期開(kāi)挖是在所有支護(hù)措施已經(jīng)實(shí)施的情況下一次開(kāi)挖至坑底，其樁身變形的實(shí)測(cè)值大于計(jì)算值一倍多，說(shuō)明此種工況條件下所產(chǎn)生的變形遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)工況所產(chǎn)生的變形，表明在錨拉樁支護(hù)結(jié)構(gòu)中，錨索發(fā)揮作用的是逐步發(fā)揮出來(lái)，并隨開(kāi)挖深度有由上至下的荷載轉(zhuǎn)移過(guò)程，如果急劇增加其所受荷載，上道錨索在尚為實(shí)現(xiàn)荷載轉(zhuǎn)移時(shí)已進(jìn)入大變形階段，則失去了對(duì)錨拉樁結(jié)構(gòu)的變形控制作用和彎矩調(diào)整作用，因此，在分期施工的基坑工程中應(yīng)考慮此種工況條件下所產(chǎn)生的變形滿足變形要求。

根據(jù)量測(cè)結(jié)果中各樁變形曲線及設(shè)計(jì)計(jì)算變形曲線可以得到，錨拉樁支護(hù)結(jié)構(gòu)最大變形不一定發(fā)生在樁頂，而目前較多的基坑變形監(jiān)測(cè)中仍僅以樁頂變形為控制要素實(shí)際上是不能真實(shí)反映錨拉樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形，同樣就失去了對(duì)基坑安全及變形限制的監(jiān)控作用。因此，建議根據(jù)錨拉樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)，除在樁頂設(shè)置變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)外，沿樁身補(bǔ)充設(shè)置數(shù)個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合測(cè)斜數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)樁身變形，確?；影踩妥冃瘟吭诳煽氐姆秶畠?nèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)成都地區(qū)兩個(gè)典型深基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的深層水平位移監(jiān)測(cè)(測(cè)斜)實(shí)例，針對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展了對(duì)比分析，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)了解基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為以后同類工程降低成本提供了設(shè)計(jì)依據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以期提高本地區(qū)深基坑工程的設(shè)計(jì)與施工水平。

［1］JGJ 120－99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］

［2］DB 51/T 5026－2001成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［3］DB 51/T 5072－2011成都地區(qū)基坑工程安全技術(shù)規(guī)范［S］

［4］GB 50497－2009建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］

［5］劉國(guó)彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)(第二版)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009