朱晨光+李四全+陳安

摘要：在基坑工程實施的過程中，基坑圍護體側向的深層水平位移和錨固體應力之間往往存在著密切的聯(lián)系。文章對該基坑施工過程中基坑側壁出現(xiàn)的位移及應力的變化進行了系統(tǒng)的總結，結果認為：深層水平位移與錨索應力有著十分密切的聯(lián)系，錨索應力值的變化往往與位移值相互影響，因此工程中可以結合監(jiān)測時的兩項數(shù)據(jù)對基坑的質量安全進行管理。

Abstract： In the construction process of foundation pit engineering， there is a close relationship between the deep horizontal displacement and the anchor stress of the foundation pit enclosure. In this paper， the displacement and stress change of the side wall in foundation pit are systematically summarized. The results show that the deep horizontal displacement is closely related to the stress of the anchor cable， and the change of stress of the anchor cable and displacement value influence each other. So the quality and safety management of foundation pit should combine with the the two data in monitoring.

關鍵詞：基坑支護；深層水平位移；錨索應力；規(guī)律

Key words： foundation pit support；deep horizontal displacement；anchor stress；regularity

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0111-02

0 引言

在各項工程建設不斷迅猛發(fā)展的今天，基坑工程作為必備的一部分，其開挖數(shù)量也在飛速增加。近30年來，隨著我國城市建設的迅猛發(fā)展，高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn)，地鐵車站、鐵路客站、明挖隧道、市政廣場、橋梁基礎等各類大型工程日益增多，地下開發(fā)空間規(guī)模越來越大[1]。然而對于基坑的內在機理的研究，尤其是基坑圍護結構的位移與應力的研究還不夠深入。因為巖土問題的多樣性，基坑施工的成敗不僅取決于設計與施工，還取決于基坑監(jiān)測，以便隨時了解土體及圍護結構的變化規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)險情，調整設計與施工，防患于未然[2]。文章結合云南昆明某基坑項目，對其位移值及應力值呈現(xiàn)出來的特點進行了有針對性的歸納與總結。

1 工程概況

工程場地位于昆明市西山區(qū)滇緬大道北側原黑林鋪村，屬拆舊建新。規(guī)劃凈用地面積27276.76m2 （40.92畝），總建筑面積213225.26m2，其中地上面積136478.39m2，地下面積76746.87m2。擬建場地主要建筑物為3棟均高99.95m，獨立高層住宅樓1棟高99.95m，及1棟商業(yè)樓高23.85～31.50m組成?；A采用樁筏基礎，樁采用旋挖鉆孔灌注樁。

場地自然地坪標高1892.5m～1897.07m，基坑底大面標高1878.05m，基坑實際開挖深度約15.3～17.90m。場地南側緊臨滇緬大道，東側為94號路，西側為科普路，北側為規(guī)劃93路；基坑開挖較深，基坑側壁安全等級定為一級?；又ёo結構使用年限為1年。

2 工程地質與水文地質條件

根據(jù)對本場地的鉆孔取樣，本場地內地基土主要分為：①雜填土，主要為近期回填物及建設用地征地后對坑、溝等回填及臨時堆積物，層厚8.30～1.00m。②粉質粘土，稍具光澤，干強度高，韌性中等，層厚5.70～0.30m。③有機質粘土，有機質含量1.3%～10.9%，稍具光澤，干強度低，韌性中等；層厚8.30～0.50m。③-1粉質粘土，稍具光澤，干強度高，韌性中等；，層厚7.40～0.50m。③-2粉土，切面較粗糙，無光澤反應，搖振反應中等，干強度低，韌性低；層厚8.80～0.30m。④礫砂，分選一般，粗細砂及粘性土充填為主，局部夾圓礫薄層；層厚8.50～0.50m。④-1粉質粘土，稍具光澤，干強度高，韌性高。層頂埋深30.80～10.50m；層厚8.00～0.50m。④-2粉土，偶含鈣質結核硬塊。切面較粗糙，無光澤反應，搖振反應中等，干強度低，韌性低；層厚14.70～0.40m。⑤粉質粘土，稍具光澤，干強度高，韌性高；層厚22.20～1.00m。⑥強風化泥質砂巖，少量粘性土狀，節(jié)理、垂直裂隙極發(fā)育，屬軟巖；層頂埋深46.00～9.70m。⑥-1中風化泥質砂巖，屬較軟巖，巖石較破碎～較完整；層頂埋深51.80～10.50m。

勘察期間場地內大部分鉆孔均觀測到地下水。水位標高1890.06～1893.95m，水位標高高差3.89m。場地內地下水主要賦存于人工填土（雜填土）、粉土、礫砂及深下部破碎基巖中，類型為第四系上層滯水、孔隙潛水及少量基巖裂隙水，稍具承壓性。以地下徑流和蒸發(fā)為其主要排泄方式，逕流滯緩。

3 基坑支護方案設計

本項目基坑開挖深度15.3～17.9m，選取樁—錨索支護體系進行支護。支護參數(shù)：鉆孔灌注樁直徑為1.2～1.0m，樁長2.6～1.8m，間距為1.8～2.0m，樁身強度為C30；樁頂冠梁尺寸為800×1200，腰梁尺寸為400×600，圈梁強度為C30；樁身設置4～6排預應力錨索，孔徑300mm。

4 工程監(jiān)測參數(shù)總結

通過對工程監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理與總結，文章得到如下結論，工程監(jiān)測布點圖1。

①位于同一道腰梁上的錨索，無論其位于基坑邊線的中部、次中部、角部任意位置，其深層位移數(shù)值隨時間變化的曲線圖具有相同的發(fā)展趨勢，受深層水平位移的影響，同一道腰梁上的錨索應力值隨時間的變化曲線也具有相同的發(fā)展趨勢；但是在同一道腰梁上基坑角部的位移值與應力值整體上小于中部。位移值及應力值的變化曲線如圖2、3所示。

②如圖4所示，在圍護結構的各個斷面上，深層位移隨時間的變化趨勢呈現(xiàn)出先增大后減小，而后又繼續(xù)緩緩增大的規(guī)律，而同一基坑位置的錨索應力值也呈現(xiàn)出同樣的規(guī)律，并且應力值的變化總是比于深層位移值滯后一段時間。位移值同應力值隨時間的變化曲線如圖4所示。

③當錨索因某種原因出現(xiàn)異常而導致其失效時，錨索的應力值會出現(xiàn)急劇的下滑，與此同時深層位移值會持續(xù)快速上升，即位移值與應力值成反比的發(fā)展趨勢。

5 結論

①同一道腰梁上在圍護墻的各個斷面位置位置的深層位移值隨時間變化的曲線具有相同的變化趨勢，支錨應力值也具有同樣的規(guī)律；但基坑陰角部同一道腰梁上的支錨結構的應力值往往小于圍護墻中部的應力值。

②基坑圍護結構的水平位移數(shù)值隨時間的變化具有先增大后減小再逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定的規(guī)律，而應力的變化也隨位移增減一同增大和減小，但應力的變化呈現(xiàn)一定的滯后性。

③正常情況下基坑陰角部及中部的位移值和應力值隨時間的變化應保持一定的同步變化趨勢，但當錨索質量出現(xiàn)問題時，應力至會急劇縮小，而位移值會急劇增大，即位移值和應力值的會呈現(xiàn)反比變化的趨勢，此時應及時檢查并采取必要措施防止問題的加劇。

參考文獻：

[1]中國土木工程學會土力學及巖土工程分會.深基坑支護技術指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]陳利洲.基坑深層土體水平位移及支撐內力測試分析[J].施工技術，2008（11）：94-96.

[3]林麗.關于深基坑支護施工技術在土建施工中應用的探究[J].價值工程，2013（35）.