李 俊,楊光華,,陳富強(qiáng)
(1. 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院,廣東 廣州 510641;2. 廣東省水利水電科學(xué)研究院,廣東省巖土工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510635)
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佛山新城CBD項(xiàng)目基坑樁錨支護(hù)監(jiān)測(cè)分析
李 俊1,楊光華1,2,陳富強(qiáng)2
(1. 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院,廣東 廣州 510641;2. 廣東省水利水電科學(xué)研究院,廣東省巖土工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510635)
樁錨支護(hù)相對(duì)其他支護(hù)形式具有控制土體變形能力強(qiáng)、施工方便、支護(hù)空間小,本文以佛山新城CBD項(xiàng)目基坑為實(shí)例,結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)樁錨支護(hù)深基坑變形超預(yù)警值的原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的處理建議,同時(shí)對(duì)整個(gè)基坑安全進(jìn)行評(píng)價(jià),從而為以后類似的基坑工程提供參考和借鑒。
基坑工程;樁錨支護(hù);監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);預(yù)警值
隨著城市的發(fā)展、社會(huì)的現(xiàn)代化,建設(shè)用地越來(lái)越緊張,如何在有限的空間里合理進(jìn)行工程建設(shè)引起了越來(lái)越多的人關(guān)注,于是大量的地下工程諸如地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)、大型地下室、地鐵、地下隧道等涌現(xiàn)出來(lái)。地下工程在開挖過(guò)程中首先要進(jìn)行的是基坑支護(hù),與其他支護(hù)形式相比,樁錨支護(hù)[1]具有控制土體變形能力強(qiáng)、施工方便、支護(hù)空間小等優(yōu)勢(shì),所以樁錨支護(hù)在深基坑中被廣泛使用。為了保證在施工過(guò)程中基坑的安全和施工質(zhì)量,須對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)構(gòu)是否處于安全狀態(tài)都可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的“體溫表”——監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映出來(lái)[2]。
宋建學(xué)[3]等通過(guò)對(duì)基坑的變形意義進(jìn)行討論,提出了基坑變形監(jiān)測(cè)的預(yù)警值。王超[4]等通過(guò)對(duì)山東省大眾傳媒大廈地下車庫(kù)工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析,采用線性擬合控制圖法對(duì)某深基坑樁錨支護(hù)體系的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。猛劍坪[5]等對(duì)深圳的某樁錨支護(hù)基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提出了適用于深圳地區(qū)基坑變形估算的改進(jìn)peck法。楊曉華[6]等結(jié)合樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)及其周邊環(huán)境情況,對(duì)樁錨支護(hù)深基坑監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析,指出樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)具有明顯的時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)。這些監(jiān)測(cè)處理的方法雖然可以有效的對(duì)樁錨支護(hù)基坑穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),但并不一定適用于變形超過(guò)預(yù)警值的樁錨支護(hù)深基坑。
本文以佛山新城CBD項(xiàng)目基坑為工程背景,結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)基坑的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)對(duì)基坑監(jiān)測(cè)變形超過(guò)預(yù)警值的原因進(jìn)行分析并建議相應(yīng)的處理方法。
1.1 工程概況
佛山新城CBD項(xiàng)目位于佛山新城君蘭路以南、文華南路以西、富華路以北、嶺南大道以東。該項(xiàng)目由新城地產(chǎn)、中盛置業(yè)、集成金融、佛山寶能、企業(yè)聯(lián)合、歐陸投資中浦置業(yè)、正浩、中國(guó)移動(dòng)等8個(gè)項(xiàng)目(單位)構(gòu)成(如圖1所示),分別設(shè)置3~4層地下室。
佛山新城CBD項(xiàng)目基坑長(zhǎng)約546 m,寬約234 m,深13.25~19.0 m。基坑支護(hù)大部采用排樁加預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,東南側(cè)局部采用排樁加內(nèi)支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,基坑外側(cè)(西、東、南側(cè))設(shè)三軸攪拌樁截水帷幕?;又苓叚h(huán)境相對(duì)復(fù)雜,基坑北側(cè)與珠江三角洲城際鐵路廣佛環(huán)線東平新城站基坑相接成聯(lián)合基坑,兩基坑同步實(shí)施,東平新城站基坑寬約 41~54 m,深約21 m。聯(lián)合基坑?xùn)|北側(cè)與佛山蘇寧廣場(chǎng)基坑相接,佛山蘇寧廣場(chǎng)基坑深約16.4 m。CBD南側(cè)分布有多個(gè)魚塘及多棟1~2層民房(最近距基坑邊37.9 m);基坑?xùn)|側(cè)路下有規(guī)劃實(shí)施的佛山地鐵3號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間,基坑西、東、南下分布有綜合管廊及其他市政管線。
圖1 基坑平面布置示意
本工程基坑的安全等級(jí)為一級(jí),基坑側(cè)壁重要性系數(shù)1.1?;又ёo(hù)為臨時(shí)結(jié)構(gòu),使用年限自建成(基坑開挖到底)起計(jì)不超過(guò)18個(gè)月。
整個(gè)CBD基坑按平面位置對(duì)應(yīng)不同的基坑深度和地質(zhì)條件共劃分有12典型支護(hù)剖面,各支護(hù)剖面基本信息如表1所示。
表1 佛山新城CBD基坑支護(hù)參數(shù)一覽
1.2 工程地質(zhì)條件
基坑原場(chǎng)地為農(nóng)田及魚塘,后來(lái)對(duì)整個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行回填整平。場(chǎng)地地勢(shì)平坦,屬于珠江三角洲沖淤積平原,經(jīng)整平后場(chǎng)地地面標(biāo)高在2.15~3.66 m之間。
根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告[7]得知,場(chǎng)地地基土主要由人工填土、淤泥、風(fēng)化殘積土及風(fēng)化巖等組成,場(chǎng)地地層由上而下共分14層。場(chǎng)地內(nèi)各土層主要物理力學(xué)性能指標(biāo)如表2所示。典型地質(zhì)剖面圖如圖2所示。
表2 各土層主要物理力學(xué)性能指標(biāo)
圖2 典型地質(zhì)剖面示意
場(chǎng)地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),溫暖潮濕,雨量充沛。地下水距地表約0.35~1.97 m,高程在1.77~3.21 m之間。
地下水主要賦存第(5)層中(粗)砂、礫砂層之中,為第四系松軟層孔隙水,涌水量較為豐富。由于受第(2)層粉質(zhì)黏土層、第(3)層淤泥質(zhì)土及第(4)層粉質(zhì)粘土、粉土層的隔水作用,地下水具有水頭壓力,屬承壓水。本場(chǎng)地基巖主要由泥巖組成,在場(chǎng)地東、南邊,巖層由斷層擠壓作用影響,裂隙發(fā)育,局部裂隙水較為豐富。
場(chǎng)地地下水主要靠地下水循環(huán)補(bǔ)給,其次靠大氣降水及河流、溝渠水滲透補(bǔ)給,排泄方式為蒸發(fā),地下水受季節(jié)氣候影響較小,涌水量較為穩(wěn)定。
2.1 基坑設(shè)計(jì)方案
基坑長(zhǎng)約546 m,寬約234 m,深14~19 m,基坑深度范圍內(nèi)大部分為淤泥質(zhì)土層,基坑設(shè)計(jì)方案采用鉆孔樁加錨索的支護(hù)體系(如圖3所示),錨索錨固段進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖底層不小于8 m,中風(fēng)化巖不小于4 m,微風(fēng)化巖不小于3 m,基坑外側(cè)采用三軸攪拌樁D 850@600咬合止水帷幕,三軸攪拌樁樁底穿透淤泥、砂層進(jìn)入不透水層不小于1m或至強(qiáng)風(fēng)化巖頂面,水泥摻量為18%~20%。基坑?xùn)|側(cè)為了不影響佛山地鐵3號(hào)線盾構(gòu)掘進(jìn),將地下連續(xù)墻設(shè)置于地鐵線路左右線中間;基坑北側(cè)與珠三角城際東平新城站土方一起開挖。
由于基坑開挖范圍內(nèi)大部分為流塑狀淤泥質(zhì)土層,因此會(huì)造成基坑被動(dòng)側(cè)抗力不足,考慮到基坑的穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)采用對(duì)基坑地下連續(xù)墻被動(dòng)側(cè)進(jìn)行加固的方案。采用D 800大直徑攪拌樁對(duì)被動(dòng)側(cè)加固區(qū)進(jìn)行加固, 被動(dòng)側(cè)加固區(qū)進(jìn)入基坑底以下,穿透淤泥質(zhì)土層或砂層進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖,水泥摻量為18%~20%。
2.2 基坑施工情況
佛山新城CBD項(xiàng)目基坑分東、西兩大區(qū)域,基坑開挖采用盆式開挖方式,分層、分期進(jìn)行施工。其中,西區(qū)對(duì)應(yīng)1、2、3、4等4個(gè)典型支護(hù)剖面,東區(qū)對(duì)應(yīng)5、6、7、8、9等5個(gè)典型支護(hù)剖面。
截止目前為止,已完成全部基坑支錨結(jié)構(gòu)和全部地塊土方開挖,基坑西側(cè)新城產(chǎn)業(yè)和中國(guó)移動(dòng)兩個(gè)地塊正在地下室施工,中國(guó)移動(dòng)與新城產(chǎn)業(yè)兩地塊連接區(qū)正在施工承臺(tái);基坑南側(cè)正浩、中盛置業(yè)和集成金融地塊正在回填反壓加高處理,局部變形大的位置已做完鋼管撐處理,基坑內(nèi)的華章道也正在施工中;東側(cè)正在挖承臺(tái)區(qū)域的土方和施工承臺(tái)。具體施工節(jié)點(diǎn)如表3所示。
圖3 典型錨樁支護(hù)示意(單位:mm)
3.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容
為保證基坑以及基坑周邊環(huán)境的安全,必須對(duì)基坑進(jìn)行信息化施工,做好基坑施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作,結(jié)合本基坑工程自身的特點(diǎn)以及周邊環(huán)境的特點(diǎn),按照《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB 50497—2009) 要求[8],本基坑屬于一級(jí)基坑,其監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目應(yīng)該包括以下內(nèi)容:圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂?shù)乃轿灰?、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、土體側(cè)向變形、支撐軸力、地下水位、錨索內(nèi)力、周邊建筑物的沉降、基坑地面沉降、周邊地下管線的位移等。
3.2 基坑監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)控制值與報(bào)警值
本基坑工程安全等級(jí)為一級(jí)。按《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB 50497—2009)[8]以及設(shè)計(jì)要求,不同項(xiàng)目的預(yù)警值如表4所示:
表4 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的預(yù)警值
注:f為設(shè)計(jì)極限值;h為基坑設(shè)計(jì)開挖深度;累計(jì)值取絕對(duì)值和相對(duì)基坑深度(h)控制值兩者的小值。
由于基坑南側(cè)緊鄰市政道路,道路南側(cè)分布有多個(gè)魚塘及多棟1~2層民房(最近距基坑邊37.9 m),故在對(duì)基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí),著重選取基坑南側(cè)集成金融、歐浦地段5-5、6-6剖面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
4.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移
50個(gè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)如圖4所示,點(diǎn)號(hào)分別為S1-S48、S35-1、S35-2,其中S49-S52已遭施工破壞。
圖4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意
圖4為基坑開始開挖至目前基坑南側(cè)5-5、6-6剖面支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移監(jiān)測(cè)成果圖。
圖5 基坑南側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂累計(jì)水平位移隨時(shí)間變化
由圖5可知:隨著基坑開挖到底,支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移隨時(shí)間呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),當(dāng)基坑開挖到底時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移累計(jì)值最大值為24.3 mm(S30),未超過(guò)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求的報(bào)警值(25~30 mm),此時(shí)基坑處于安全穩(wěn)定狀態(tài),隨著基坑開挖到底后支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移繼續(xù)呈增加的趨勢(shì),其增加趨勢(shì)相對(duì)基坑開挖階段明顯變緩,最后逐漸趨于穩(wěn)定曲線逐步收斂,截止目前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移累計(jì)值最大值為50.5 mm(S30),超過(guò)了超過(guò)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求的報(bào)警值(25~30 mm)且超過(guò)了設(shè)計(jì)要求的控制值(40 mm)。
4.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)體變形(測(cè)斜)
圖6為支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜曲線,隨著基坑開挖到底,支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值不斷增加,截止基坑開挖到底支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值最大值20 mm左右,最大值位置距基坑頂約8.5 m,從圖6可知:錨索對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值具有明顯的約束作用,說(shuō)明錨索在基坑開挖過(guò)程中起到了控制變形的作用,隨著基坑開挖到底后支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值
圖6 支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜示意
最大值不斷上移,截止目前為止支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值最大值在距基坑頂部1.5 m位置,最大值大約56 mm,根據(jù)國(guó)家規(guī)范規(guī)定支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值報(bào)警值為45~55 mm,此時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值剛剛超過(guò)報(bào)警值,同時(shí)也超過(guò)了設(shè)計(jì)要求控制值(55 mm)。
4.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降
50個(gè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)如圖4所示,點(diǎn)號(hào)分別為S1-S48、S35-1、S35-2,其中S49-S52已遭施工破壞。
圖7為基坑開始開挖至目前基坑南側(cè)5-5、6-6剖面支護(hù)結(jié)構(gòu)頂沉降監(jiān)測(cè)成果圖。
圖7 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂累計(jì)沉降隨時(shí)間變化
由圖7知:支護(hù)結(jié)構(gòu)頂累計(jì)沉降在開挖初期不斷的增加,截止到基坑開挖到底時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移累計(jì)值最大值為13.02 mm(S30),此時(shí)最大累計(jì)沉降并未超過(guò)國(guó)家規(guī)范所規(guī)定的報(bào)警值(10~20 mm)及設(shè)計(jì)所規(guī)定的控制值,說(shuō)明當(dāng)基坑開挖到底的時(shí)候基坑處于安全穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)基坑開挖到底后,支護(hù)結(jié)構(gòu)頂累計(jì)沉降繼續(xù)增加,其增加的趨勢(shì)明顯變緩,直至最后變形趨于穩(wěn)定曲線逐步收斂,截止目前為止,支護(hù)結(jié)構(gòu)頂累計(jì)沉降值最大值為25.08 mm(S30),超過(guò)了國(guó)家規(guī)范所規(guī)定的報(bào)警(10~20 mm),但未超過(guò)設(shè)計(jì)要求的控制值(40 mm)。
4.4 錨索內(nèi)力
圖8為錨索內(nèi)力累計(jì)值隨時(shí)間的變化曲線圖。
圖8 錨索內(nèi)力隨時(shí)間變化
從圖8可知:錨索內(nèi)力隨時(shí)間變化整體呈兩個(gè)階段,第一階段隨著基坑開挖到底錨索內(nèi)力呈增加的趨勢(shì),第二階段基坑開挖到底后,錨索內(nèi)力先是略有增加的趨勢(shì)然后緩慢減小最后逐漸趨于穩(wěn)定曲線逐步收斂。在第一階段錨索M 1-4、M 2-4(M后第一位數(shù)字代表錨索在第幾道位置,第二位數(shù)字代表錨索的編號(hào))首先是增加到一個(gè)峰值,然后呈現(xiàn)一個(gè)小幅度的減小,最后隨著基坑開挖到底逐步增加到整個(gè)曲線的峰值。第二階段隨著基坑開挖到底后曲線達(dá)到峰值,錨索內(nèi)力達(dá)到最大值,隨著時(shí)間的推移,錨索內(nèi)力出現(xiàn)小幅度的減小最后趨于穩(wěn)定。截止目前監(jiān)測(cè)結(jié)果,錨索內(nèi)力值分別為:598.22 kN(M1-4)、275.82 kN(M2-4)、350.25 kN(M3-4)、411.72 kN(M4-4)、262.74 kN(M5-4)、391.35(M6-4)。錨索內(nèi)力設(shè)計(jì)值分別為: 660.0 kN(M1-4)、596.0 kN(M2-4)、532.0 kN(M3-4)、619.0 kN(M4-4)、707.0 kN(M5-4)、730.0(M6-4)。
整個(gè)曲線變化區(qū)間錨索應(yīng)力值按大小排序依次是M 1-4、M 4-4、M 6-4、M 3-4、M 2-4、M 5-4。
4.5 基坑周邊和管線沉降
基坑周邊地面沉降曲線如圖9所示。
圖9 基坑周邊地面沉降隨時(shí)間變化
圖9監(jiān)測(cè)曲線顯示:在基坑開挖過(guò)程中曲線分為3段,第一段從基坑開始施工到2014年7月,建筑物沉降呈小幅度增加趨勢(shì),在2014年7月達(dá)到峰值,最大沉降點(diǎn)為D 25(50 mm);第二階段從2014年7月,基坑周邊地面沉降達(dá)到小幅度峰值后沉降迅速增加,直至2014年9月曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),此時(shí)截止2014年9月,周邊底面沉降最大值為D 24(171.5 mm);此后就是第三階段曲線仍然呈增加趨勢(shì),相對(duì)前一階段曲線變緩,最后在基坑開挖到底時(shí)再次達(dá)到峰值此時(shí)峰值為D 24(255.4 mm)。當(dāng)基坑開挖到底后,曲線明顯變化,最后逐步趨于穩(wěn)定,周邊沉降最終趨于穩(wěn)定,截止目前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前沉降值最大值為D 24(384.7 mm)。
基坑周邊管線沉降曲線如圖10所示。
基坑周邊管線隨沉降在基坑開挖過(guò)程中一直呈增加趨勢(shì),直至到基坑開挖到底,基坑開挖到底時(shí)管線最大沉降為174.85 mm,基坑開挖到底后管線繼續(xù)沉降,沉降速度變化,截止目前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,最大沉降值為395.67 mm,根據(jù)國(guó)家規(guī)范規(guī)定,基坑周邊地面沉降報(bào)警值為25~35 mm,周邊管線沉降報(bào)警值為10~30 mm,由此可知基坑周邊沉降非常大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了報(bào)警值,基坑周邊地面沉降、管線沉降設(shè)計(jì)控制值是40 mm,此時(shí)也是超過(guò)了設(shè)計(jì)控制值,當(dāng)前基坑南側(cè)的市政道路已出現(xiàn)很多裂縫,管線亦出現(xiàn)大量裂縫,周邊部分民房也是出現(xiàn)裂縫,由此可見,當(dāng)前基坑開挖已經(jīng)嚴(yán)重影響到了周邊的環(huán)境。
從監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,當(dāng)基坑開挖到底時(shí),支護(hù)樁頂水平位移、支護(hù)樁頂沉降以及支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜監(jiān)測(cè)結(jié)果都未超過(guò)國(guó)家規(guī)范規(guī)定的報(bào)警值;錨索內(nèi)力正常,錨索對(duì)基坑變形有很好的限制作用,但是基坑周邊的沉降較大,已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家規(guī)范規(guī)定的報(bào)警值,甚至已經(jīng)超過(guò)了設(shè)計(jì)要求的控制值,說(shuō)明此時(shí)基坑開挖到底的時(shí)候基坑自身未出現(xiàn)明顯異常,但是對(duì)周邊環(huán)境有明顯影響,經(jīng)過(guò)一定的處理措施可消除影響,說(shuō)明此時(shí)基坑處于安全狀態(tài)。但是隨著基坑開挖到底后支護(hù)樁頂水平位移、支護(hù)樁頂沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜以及基坑周邊的沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果都超過(guò)了國(guó)家規(guī)范規(guī)定的報(bào)警值、設(shè)計(jì)要求的控制值。通過(guò)對(duì)整個(gè)基坑的設(shè)計(jì)方案、監(jiān)測(cè)結(jié)果及施工環(huán)境等進(jìn)行分析,基坑監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)超過(guò)預(yù)警值的原因主要有以下幾點(diǎn):
圖10 基坑周邊管線沉降隨時(shí)間變化
1) 基坑設(shè)計(jì)采用的是排樁加六道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、三軸攪拌樁做止水帷幕,三軸攪拌樁止水帷幕的止水效果和預(yù)應(yīng)力錨索在施工的過(guò)程中可能會(huì)對(duì)止水帷幕造成破壞,基坑一旦滲水就會(huì)對(duì)基坑的安全造成嚴(yán)重的影響。
2) 基坑開挖面積大,在施工過(guò)程中采用的盆式分塊開挖方式,因此在開挖過(guò)程中相鄰地塊開挖會(huì)互相造成影響,由圖8基坑周邊地面沉降圖可以看出:在基坑開挖到底過(guò)程中曲線呈三段式,三段式的拐點(diǎn)正好是相鄰地塊開挖到底的時(shí)間,2014年7月是中盛置業(yè)開挖到底的時(shí)間,而2014年9月正是正浩集團(tuán)開挖到底的時(shí)間,因此,相鄰地塊的施工對(duì)基坑周邊沉降有明顯的影響。
3) 基坑開挖到底后并未及時(shí)回填進(jìn)行地下室施工,整個(gè)基坑在2014年底至2015年初開挖到底,由于各種原因造成基坑放置時(shí)間有1 a以上。
4) 由于基坑放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成錨索應(yīng)力損失,從錨索內(nèi)力圖上看出基坑開挖到底后錨索內(nèi)力呈減小的趨勢(shì),說(shuō)明錨索預(yù)應(yīng)力已經(jīng)有部分損失,同時(shí)頂部的錨索內(nèi)力與設(shè)計(jì)值相差較小,而底部的錨索內(nèi)力與設(shè)計(jì)值相差較大,結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜圖可以看出支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜值在基坑開挖到底后最大值由原來(lái)位置向基坑頂部上移,最后最大位移出現(xiàn)在距基坑頂部1.5 m處,由于淤泥層層中錨索的蠕變,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失后,對(duì)基坑變形的限制能力明顯降低,因此,基坑出現(xiàn)較大變形。
5) 基坑開挖到底后未及時(shí)回填施工地下室,受南方雨季天氣的影響,因此對(duì)基坑造成不可忽略的影響。
針對(duì)基坑出現(xiàn)超過(guò)報(bào)警值問(wèn)題,提出如下處理建議[9]:
①由于基坑目前大部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)超過(guò)報(bào)警值以及設(shè)計(jì)控制值,所以應(yīng)該加快基坑的施工,以盡快回填基坑側(cè)壁。
②由于受天氣影響較大,應(yīng)該在雨季過(guò)后及時(shí)確定加固方案對(duì)基坑進(jìn)行加固。
③由于錨索預(yù)應(yīng)力損失后對(duì)基坑的變形限制能力降低,所以如有可能應(yīng)該對(duì)錨索進(jìn)行再次張拉。
④局部變形過(guò)大的位置應(yīng)該及時(shí)回填反壓。
⑤基坑內(nèi)部水應(yīng)該及時(shí)排除,排水溝應(yīng)遠(yuǎn)離坑邊,排水應(yīng)排到影響范圍外的區(qū)域。
⑥基坑監(jiān)測(cè)次數(shù)應(yīng)該加多,隨時(shí)掌握基坑的安全狀態(tài)。
⑦鑒于大部分地塊的基坑即將接近或超過(guò)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用期限,為了基坑和周邊環(huán)境的安全,應(yīng)做好應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急準(zhǔn)備。
該工程整個(gè)施工過(guò)程中,當(dāng)基坑開挖到底的時(shí)候基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)頂沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)體測(cè)斜及錨索內(nèi)力均達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求及設(shè)計(jì)要求,周邊環(huán)境的沉降已超過(guò)規(guī)范規(guī)定報(bào)警值,截止目前為止,基坑大部分地區(qū)已經(jīng)開始施工底板及澆筑地下室;變形過(guò)大的區(qū)域已進(jìn)行加高回填反壓,局部已加做鋼管斜撐;基坑周邊地面及地下管線已經(jīng)做完處理。鑒于目前基坑已經(jīng)做完加固且大部分地塊已經(jīng)開始回填施作底板地下室,截止目前監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,基坑大部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目已基本趨于穩(wěn)定,近幾個(gè)月變化率很小,故該基坑短期內(nèi)處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。
樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)施工因素復(fù)雜多變,設(shè)計(jì)方案、施工管理、工程質(zhì)量等方面都會(huì)影響其安全性。為了保證基坑的安全性,建議以后在遇到類似工程時(shí)應(yīng)該著重注意以下幾點(diǎn):
1) 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)充分考慮其周邊環(huán)境與地質(zhì)條件。
2) 對(duì)于開挖面積較大的基坑,可采取分塊分段開挖,避免相鄰地塊開挖互相影響。
3) 及時(shí)安排后續(xù)工程的開展,基坑開挖到底后,隨著圍護(hù)結(jié)構(gòu)臨空時(shí)間的增加,錨索預(yù)應(yīng)力開始松弛,結(jié)構(gòu)變形越來(lái)越大。因此,基坑開挖完成,要合理安排基礎(chǔ)和地下室的施工,有利于控制變形。
4) 重視施工監(jiān)測(cè)與預(yù)警。支護(hù)結(jié)構(gòu)水平側(cè)移主要產(chǎn)生在基坑開挖階段,因此在基坑開挖階段要采取合理有效的防范措施,特別是地下水的滲漏對(duì)基坑的影響很大。
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(本文責(zé)任編輯 王瑞蘭)
Monitoring and Analysis of Foshan CBD Deep Foundation Pit with Pile Anchor Support
LI Jun1, YANG Guanghua1, 2, CHEN Fuqiang2
(1. South China University of Technology, Guangzhou 510641, China;2. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower,The Geotechnical Engineering Technology Center of Guangdong Province,Guangzhou 510635, China)
Compared with other supporting form, pile anchor support has the advantages of strong ability to control soil deformation; construction is convenient ,small supporting space and so on. In this paper, Foshan CBD deep foundation as an example,combined with monitoring data, the causes of deformation of the deep foundation pit with pile anchor exceeds the early warning value are analyzed. And the corresponding suggestions are presented, at the same time the safety of the foundation pit is evaluated, and then provide reference for similar foundation pit engineering in the future.
foundation pit engineering; pile anchor support; monitoring data; early warning value
2016-07-29;
2016-08-26
李俊(1991),男,碩士研究生,主要從事巖土工程方面的研究工作。
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1008-0112(2016)09-0016-09