向福國(guó)

摘 要：隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的加快，地面空間有限性，對(duì)地下空間的廣泛開發(fā)，深基坑在城市建設(shè)中不斷涌現(xiàn)。由于基坑所處的地理位置和外在條件，對(duì)基坑支護(hù)有著不同的設(shè)計(jì)要求。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的堅(jiān)固程度直接影響到周邊道路、建筑物、地下管線、人員的安全，致使對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格的要求，在建筑施工期間，隨時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)做出信息反饋，避免引發(fā)各種事故。該文就深基坑圍檁不封閉端位移如何實(shí)施位移監(jiān)測(cè)進(jìn)行討論。重點(diǎn)探討了深基坑圍檁不封閉端位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如何布設(shè)、施測(cè)及變形分析。

關(guān)鍵詞：深基坑 圍檁不封閉 位移監(jiān)測(cè) 變形分析

中圖分類號(hào)：TU463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（c）-0069-02

1 工程概況

有一建筑物占地面積8 747 m2，地下建筑面積12 942 m2，建筑物地上主樓32層，裙樓6層、地下2層、開挖深度10 m?；又ёo(hù)和監(jiān)測(cè)要求沒(méi)有特別大異。在施工期間，根據(jù)建設(shè)單位的工作要求，由于該工程主樓工期很緊，總包單位擬將整個(gè)基坑分為3塊施工，南側(cè)為一期，東側(cè)為二期，西北側(cè)為三期。整個(gè)基坑第一層支撐及圈梁全部施工，三區(qū)暫時(shí)挖到-1.1 m，第二層支撐及圍檁暫不施工。一、二區(qū)第二層支撐及圍檁先施工并挖到坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高。三區(qū)與一、二區(qū)之間采用放坡處理。

圍檁不封閉的提出，引起設(shè)計(jì)人員及相關(guān)單位專家的高度重視。建設(shè)單位為此邀請(qǐng)有關(guān)專家和單位召開專題論證會(huì)，尋求一個(gè)理想可行的設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)方法，確保安全。

圍檁不封閉端的設(shè)計(jì)：整個(gè)基坑采用鉆孔灌注樁+二層鋼筋砼支撐進(jìn)行支護(hù)，灌注樁外側(cè)采用L700@900單排雙軸深攪樁作為止水帷幕。二層圍檁不封閉，在支護(hù)樁之間增加鋼筋砼抗滑塊基本可行?？够瑝K厚度與圍檁相同（即850/800）砼C30?？够瑝K與圍檁施工必須將支護(hù)與抗滑塊、圍檁接觸表面鑿毛并清洗干凈。

2 變形監(jiān)測(cè)

此次監(jiān)測(cè)嚴(yán)格按照支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙、《建筑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99、《建筑變形測(cè)量規(guī)程》JGJ8-97中的要求。基坑分塊施工，除嚴(yán)格要求施工外需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作。監(jiān)測(cè)內(nèi)容除原有圈梁水平位移、周圍道路、建筑物沉降、支撐軸力、深層位移外，需增加對(duì)北側(cè)和西側(cè)第二層圍檁平行基坑方向的水平位移以及抗滑塊與圍檁之間的變形觀測(cè)。

2.1 點(diǎn)位的布設(shè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)：在接近北側(cè)和西側(cè)二層圍檁不封閉端部的部分，每隔2～3 m設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)其變化量，從而得到平行基坑方向和垂直基坑方向的水平位移。土方開挖與地下室施工期間，一旦圍檁有位移異常或達(dá)到報(bào)警值（平行基坑方向）立即停止施工，迅速通知有關(guān)單位和人員，及時(shí)采取應(yīng)急措施。

基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)：所觀測(cè)的不封閉圍檁位移點(diǎn)位于基坑內(nèi)-7 m，根據(jù)基坑周邊地勢(shì)情況，基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在地面穩(wěn)定的地方，工作基點(diǎn)設(shè)在基坑邊不利于通視?；釉陂_挖過(guò)程中處于變形狀態(tài)，如果基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在基坑邊緣，會(huì)影響二層圍檁的位移點(diǎn)觀測(cè)精度，對(duì)位移的變化情況不能正確地反映。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的反復(fù)查看，為了能精確、便捷地觀測(cè)到可靠的成果，在基坑開挖到一、二區(qū)二層圍檁以及三區(qū)挖土放坡，三區(qū)中露出長(zhǎng)短不一的主體沉重樁頭，考慮到不應(yīng)影響一、二區(qū)二層圍檁以下土方的開挖和超出底板標(biāo)高主體沉重樁頭破出，以及一、二區(qū)地下室底板施工，在一、二與三區(qū)交接處選擇兩個(gè)樁頭上建立基準(zhǔn)點(diǎn)。在兩個(gè)樁頭上鑿平，埋設(shè)兩個(gè)帶中心孔的強(qiáng)制對(duì)中器A、B、C作為基準(zhǔn)點(diǎn)。

2.2 監(jiān)測(cè)方法

如圖2所示，、為工作基點(diǎn)，為建筑物上的位移觀測(cè)點(diǎn)，利用全站儀精確測(cè)定和之值。為了計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)，取點(diǎn)為獨(dú)立坐標(biāo)系的原點(diǎn)，的連線方向?yàn)檩S，則首次觀測(cè)后可求得點(diǎn)的坐標(biāo)為

（1）

（2）

也可以用下式表示，即

（3）

（4）

經(jīng)進(jìn)一步整理后得

（5）

（6）

進(jìn)行第二期觀測(cè)，若P點(diǎn)位移到處，那么

（7）

（8）

式中，和為第二期角值相對(duì)于第一期角值的變化量。將（7）（8）展開成級(jí)數(shù)，并取到二次項(xiàng)，即可求得復(fù)測(cè)后觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)公式

（9）

（10）

將式（3）（4）分別代入（9）（10）

（11）

（12）

當(dāng)?shù)谝黄谟^測(cè)后，當(dāng)測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)的位移時(shí)，不必計(jì)算點(diǎn)位的坐標(biāo)值，而只需求取此次觀測(cè)角值與首次觀測(cè)角值之差，和就可很容易地計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)變化量，即可得出變形點(diǎn)位移量。

按照上述方法在具體監(jiān)測(cè)時(shí)，在圖1中（A、B、C）3點(diǎn)架設(shè)儀器進(jìn)行觀測(cè)，即可得出變形點(diǎn)位移量。

2.3 精度控制

依據(jù)設(shè)計(jì)要求允許支護(hù)樁水平方向最大變形量為開挖深度的5‰，二層圍檁不封閉端最大變形量為±25 mm，變形觀測(cè)中誤差為1/10Δ～1/20Δ（Δ為最大允許變形值），確定觀測(cè)中誤差在水平方向?yàn)椤?.5 mm。對(duì)位移量公式微分轉(zhuǎn)換成中誤差后，根據(jù)所用儀器，可推算出角度和距離的測(cè)回?cái)?shù)。此次采用2”全站儀角度2測(cè)回，距離精測(cè)，計(jì)算結(jié)果表明：測(cè)量中誤差都在2 mm以下，符合精度要求。

2.4 變形分析

通過(guò)對(duì)二層圍檁不封閉端變形監(jiān)測(cè)，證明其幾何變形主要來(lái)自基坑開挖土體應(yīng)力釋放的影響。第一是在土方從二層圍檁開挖到基坑設(shè)計(jì)底標(biāo)高階段，二層圍檁不封閉端位移有個(gè)巨變過(guò)程，位移量較大；第二是在底板施工期間位移量趨緩逐步穩(wěn)定；第三是地下室施工到二層圍檁支撐拆除階段二層圍檁不封閉端位移量變化較大，直到地下室澆筑和撐塊的作用達(dá)到穩(wěn)定。根據(jù)二層圍檁位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，位移量主要發(fā)生在圍檁不封閉端部，主要是垂直基坑方向較大，平行基坑方向的滑動(dòng)位移較小。最終位移量沒(méi)有超過(guò)最大允許變形值，確保了施工的安全和設(shè)計(jì)的可靠。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的堅(jiān)固程度直接影響到安全，在建筑施工期間一定要組織測(cè)量部門隨時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中可根據(jù)場(chǎng)地的具體情況選擇基準(zhǔn)點(diǎn)的位置進(jìn)行觀測(cè)，可以選擇場(chǎng)地外基準(zhǔn)點(diǎn)、場(chǎng)地內(nèi)工作點(diǎn)、變形觀測(cè)點(diǎn)3級(jí)布點(diǎn)來(lái)觀測(cè)。通過(guò)以上實(shí)例可以看出，支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同的施工期間有著不同的變形，在施工期間對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并作出信息反饋是必要的，可以避免引發(fā)各種事故。

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