■朱龍元 ■江西省水利規(guī)劃設(shè)計院，江西 南昌 330029

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，高層建筑、地鐵、商業(yè)廣場等建設(shè)大量涌現(xiàn)。需要深基坑施工的工程日益增多。而隨著工程設(shè)計愈來愈復(fù)雜，所需承擔(dān)的載荷條件越來越苛刻，城市施工的土質(zhì)特性越來越不穩(wěn)定。使得深基坑支護結(jié)構(gòu)，對防止出現(xiàn)強度問題與變形問題的要求極高。尤其是變形因素，是影響深基坑結(jié)構(gòu)工作穩(wěn)定與安全的重要因素之一。因此，對深基坑支護工程的變形監(jiān)測分析，具有十分重要的意義。

1 基坑變形種類與問題

1.1 墻體變形

當(dāng)基坑支撐結(jié)構(gòu)未設(shè)立之前，基坑開挖程度較淺時。不論是柔性或是剛性的墻體，都會出現(xiàn)墻頂部位移量大的情況。位移呈三角形分布狀態(tài)，朝著基坑所在方向產(chǎn)生水平向的的位移。而一旦設(shè)置基坑支撐結(jié)構(gòu)之后，則位移量一般保持不變，或者朝向基坑外部逐漸移動。這是墻體的水平向變形情況。

由于開挖基坑時，土體自身重量的釋放，使得墻體出現(xiàn)豎向的變位。即墻體整體上升情況。具相關(guān)報道，某處基坑建設(shè)完成后，其圍護墻比預(yù)期高度上升了10cm。對于基坑的穩(wěn)定性來說，墻體的豎向變形，上升移動對其造成了不小的負(fù)面影響。對于基坑自身的穩(wěn)定性來說，墻體的上升，也對其造成了極大的危害。

1.2 基坑底部變形

一般在基坑開挖深度不大的情況下，坑底部顯現(xiàn)出彈性隆起的現(xiàn)象?；拥撞恐行奈恢贸霈F(xiàn)的隆起情況最為明顯。而在基坑較寬，并且基坑開挖深度較深的情況下，則會出現(xiàn)塑性隆起的現(xiàn)象。而基坑底部，也會由中間隆起轉(zhuǎn)變成中間塌陷而四周升高的情況。不過這是相對與普遍的對稱形狀基坑而言。對于一些長條形的基坑，由于其寬度較窄，所以出現(xiàn)的變形情況與淺坑時相同，即中間變形大，四周變形小。

1.3 地面沉降

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，在地層土質(zhì)較軟的情況下，如果墻體入土的深度也比較淺的話，那么最大位移處，將顯示在墻底部。墻底部的附近邊緣會出現(xiàn)地面沉降的情形;而如果土質(zhì)剛性較大，并且墻體入土的深度較深的話，那么，這時候，地面沉降所出現(xiàn)的位置，就不是墻邊，而是在距離墻體一段距離處發(fā)生地面沉降。具體距離與位置，可以通過計算獲得。

1.4 基坑損壞

對于基坑的穩(wěn)定性，要多加重視。由于一些設(shè)計、施工上的疏漏，對于基坑的穩(wěn)定性造成破壞性影響。導(dǎo)致基坑損壞。而在實際施工的過程中，出現(xiàn)基坑損壞的原因一般為:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、結(jié)構(gòu)剛性差、強度不夠?；蛘?，基坑土質(zhì)強度不夠，因此造成基坑損壞。

基坑的損壞，一般情況為:其一，內(nèi)支撐不足。其二，放坡設(shè)計過陡，致使雨水等的侵襲，造成土體強度、剛度下降。發(fā)生基坑滑坡狀況。其三，對柔性圍護墻的支撐不夠，致使擋土墻剛性下降，墻后地面變形。使得基坑的損害對周邊的建筑以及地底各種管道造成危害?；蛘?，擋土墻固定較為牢靠，可自身強度不夠，在承受較大載荷后，自身不能支撐而折斷。

2 深基坑支護變形的監(jiān)測準(zhǔn)備

對于不同深度，不同支護結(jié)構(gòu)基坑。要根據(jù)其不同的周邊環(huán)境與設(shè)計方案所要求的標(biāo)準(zhǔn)進行監(jiān)測。

2.1 基準(zhǔn)點布設(shè)

在不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，使用澆筑混凝土的方法，設(shè)置4 到6 個觀測墩;使用深埋鋼管水準(zhǔn)基點標(biāo)識的方法，布置4 個基準(zhǔn)點。保證基準(zhǔn)點位置穩(wěn)定，可以長期保存，以及滿足定期復(fù)測的使用要求?；鶞?zhǔn)點標(biāo)志埋入15 天以上，等待其穩(wěn)定后，可以開始觀測。

2.2 變形監(jiān)測點布設(shè)

(1)地表沉降觀測點，在基坑周邊約35 米處，設(shè)置監(jiān)測線。每條監(jiān)測線上布置2 至5 個監(jiān)測點。

(2)邊坡坡頂位移與沉降監(jiān)測點。沿著基坑邊緣，布置基坑邊坡頂部的水平垂直觀測點。基坑每處邊緣的兩端以及中點為最佳布置處。每兩個監(jiān)測點之間，距離20m 之內(nèi)為宜。在觀測點處設(shè)置標(biāo)志。

(3)邊坡深層水平位移監(jiān)測。在避開土釘?shù)那疤嵯?，將測斜管布置在基坑邊坡頂部。所布置處平面應(yīng)小于50m

2.3 監(jiān)測要求

在基坑土方施工開挖之前，對水平與垂直位置的初始值進行每天至少兩次的測定。在施工開挖過程里，也要保證每天一次的監(jiān)測頻率。

3 深基坑支護變形施測方法

3.1 水平垂直位移監(jiān)測

設(shè)置兩端點A、B 于基坑兩端不動位置處。并對其位置是否變動定期檢查。沿著基坑邊緣方向上，選取具有代表性的位置設(shè)立多處觀測點。保證受測環(huán)境與實際使用環(huán)境大致符合。

確定無誤后，采用測量機器人進行測量。

3.2 深層水平位移監(jiān)測

在基坑開挖半個月之前，埋入測斜管。保證管內(nèi)有四個導(dǎo)管互相垂直，并且與基坑邊線也相垂直。保證測斜管不會發(fā)生斷裂、扭曲、上浮等現(xiàn)象。在監(jiān)測過程中，通過測斜儀在導(dǎo)槽內(nèi)的滑動，對所在位置測斜管的傾斜度進行監(jiān)測。設(shè)傾斜度為θi則分段長度位置偏差△d 為:

3.3 沉降監(jiān)測

在道路周邊設(shè)置道釘或者鋼筋并將其清晰標(biāo)志出來，以此測量施工處附近道路路面的沉降;在周邊建筑物的長邊中點處以及大轉(zhuǎn)角處布置監(jiān)測點，對周邊建筑的沉降進行監(jiān)測;在立柱頂部布置監(jiān)測點，使用水準(zhǔn)儀對立柱頂部的沉降數(shù)值進行監(jiān)測。對監(jiān)測出的兩組數(shù)據(jù)進行比對即可。

3.4 支撐軸力監(jiān)測

在被測斷面的主支撐筋上焊接振弦式應(yīng)力計。通過應(yīng)力計所測數(shù)據(jù)即可對斷面位置處，主筋上的受力Pz 進行分析。設(shè)混凝土的支撐軸力為Pg 的話?？傻玫饺缦玛P(guān)系:

其中:S 為支撐的截面積;

Ec—混凝土彈性模量;

Eg—鋼筋彈性模量;

Egh—支撐混凝土的彈性模量(折算彈性模量);

Ag1—鋼筋混凝土斷面的全部主筋(鋼筋)截面積之和;

Ag2—單根鋼筋的截面積;

4 基坑監(jiān)護變形預(yù)警

由于基坑監(jiān)測與基坑施工同步進行，為了保證基坑施工安全，對于基坑位移變形的預(yù)警也同樣重要

(1)當(dāng)監(jiān)測到坡頂在68 小時之內(nèi)，以大于每秒3 毫米的速度連續(xù)水平位移。即達到預(yù)警值。

(2)當(dāng)監(jiān)測到的基坑外水位，以大于每天500 毫米的速度下降了200 毫米時，即達到預(yù)警值。

(3)當(dāng)周圍建筑物以1mm/m 的沉降率，連續(xù)下降68 小時以上，并其沉降超過了其自身寬度的1%時，即達到預(yù)警值。

(4)當(dāng)自來水管道以每天3 毫米的速率，水平或者沉降20 毫米以上的位移量，即達到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

(5)當(dāng)天然氣管道以每天2 毫米的速率，水平或者沉降20 毫米以上的位移量，即達到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

5 總結(jié)

隨著各種工程的不斷增多，深基坑結(jié)構(gòu)的深度也越來越深。設(shè)計方案、環(huán)境條件、施工難度等多方面限制，致使深基坑的施工逐漸復(fù)雜化。對深基坑工程中出現(xiàn)的支護變形進行監(jiān)測顯得尤為重要。而變形監(jiān)測也逐漸成為施工過程中所必須的組成部分。通過對深基坑支護工程的變形原因，以及變形機理進行分析，可以更好的配合變形監(jiān)測，與防止變形出現(xiàn)。對解決基坑的支撐，保證地下工程的施工質(zhì)量，加強工程質(zhì)量安全的管理，防止出現(xiàn)安全事故等具有重要的參考價值。

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