黃 躍，吳 勇，王 勇

（1.昆明市盤龍區(qū)建設工程質量安全監(jiān)督站，云南昆明650041；2.云南省建筑科學研究院，云南昆明650223）

0 引 言

隨著城市建設規(guī)模的不斷擴大，開發(fā)利用地下空間成為一種趨勢，且比例也在不斷增大，尤其在一線城市超大深基坑隨處可見。基坑開挖的深度在不斷增加，如何才能快速有效地對深基坑進行監(jiān)測成為建筑工程界亟待解決的問題之一［1-3］。

本文結合昆明某大型深基坑工程開展了現場監(jiān)測工作，并對監(jiān)測數據進行了分析和變形特性研究。

1 工程概況

昆明某擬建工程建筑結構形式為框架剪力墻，整體設有三層地下室。擬建場地位于昆明沖湖積盆地東部，其西側緊鄰稻香巷，南側緊鄰人民東路，場地地形平坦、開闊。其中±0.00標高為1894.80m，地下室底板頂標高為-13.7m，筏板厚1.0m，墊層厚度0.15m，基底標高為1879.95m；建筑物承臺、筏板加深1.0mm，其底標高1878.95m。場地標高1893.58～1895.01m，最大相對高差1.43m，基坑開挖深度為13.85～14.50m，基坑開挖周長約372.0m。

1.1 工程地質概況

建場地位于昆明沖湖積盆地東部區(qū)域地質構造上，場地范圍內主要為第四紀覆蓋層，地基土劃分為3個主層（人工活動層、沖洪積層和沖湖積層），10個亞層及10個透鏡體深度范圍內有雜填土、素填土、粉質黏土、有機質土、粉砂、圓礫、礫砂、粉土土層，主要土層壓縮性為中壓縮性，屬于Ⅱ類場地土，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.20g，如表1所示。

表1 土層參數

1.2 周邊環(huán)境條件

基坑南側為人民東路，道路寬25.0m，道路路沿石距離基坑垂直開挖線13.9m，路下共有10條管線，以給排水、供電、交通、通信為主；基坑西側為稻香巷，道路寬7.0m，道路路沿石距離基坑垂直開挖線4.1～4.8m，路下共有4條管線，包括排水、燃氣、通信，距離基坑開挖線13.0～19.0m為2～7層的東華稻香里組團；基坑東側為昆河鐵路，距離基坑垂直開挖線30.0m；基坑西北面為東華小學，距離基坑開挖線約30.0m，如圖1所示。

1.3 支護結構設計

圖1 基坑平面示意圖

圖2 基坑剖面示意圖（單位：mm）

基坑支護方式采用“上部放坡+旋挖鉆孔灌注樁+鋼筋混凝土內支撐”的支護體系，止水方案采用支護樁間增設三重管高壓半圓旋噴樁止水帷幕+支護樁外加長螺旋深層攪拌樁連接成止水帷幕，如圖2所示。工況1基坑開挖4.6m，工況2在4.1m處加第一道支撐，工況3基坑開挖至8.7m，工況4在8.2m處加第二道支撐，工況5基坑開挖至14.15m，工況6在14.15m處加剛性鉸，工況7在9.2m處加剛性鉸，工況8在8.2m處拆除第二道支撐，工況9在5.8m處加剛性鉸，工況10在4.1m處拆除第一道支撐。

2 基坑監(jiān)測內容

根據本工程基坑開挖深度，屬大型深基坑工程，基坑周邊環(huán)境較為復雜，根據規(guī)范［4-6］及支護設計要求，本基坑安全等級為一級，基坑監(jiān)測等級為一級。基坑的監(jiān)測項目及數量包括：①基坑支護樁頂水平位移監(jiān)測共布設19個監(jiān)測點；②基坑支護柱頂豎向位移監(jiān)測共布設19個監(jiān)測點；③基坑邊坡頂水平位移監(jiān)測共布設16個監(jiān)測點；④基坑邊坡頂豎向位移監(jiān)測共布設16個監(jiān)測點；⑤基坑內支撐立柱樁豎向位移監(jiān)測共布設19個監(jiān)測點；⑥基坑支護樁內力監(jiān)測，每個支護樁內分3排共布置9個應力計；⑦基坑內支撐內力監(jiān)測共布置28個監(jiān)測點，每一組內置2個鋼筋應力計；⑧基坑周邊土體及樁身深層水平位移監(jiān)測埋設12個測斜管進行監(jiān)測；⑨基坑周邊地下水位監(jiān)測利用10個回灌井作為水位監(jiān)測點；⑩基坑周邊建筑、圍護墻體側向位移監(jiān)測共布設35個監(jiān)測點基坑周邊道路、管道豎向位移監(jiān)測道路豎向位移觀測點布設19個、地下管線豎向位移監(jiān)測點布設10個。在3倍基坑深度范圍以外的固定點上布設基準點7個，基準點高程及坐標采用城市測繪控制點引用。

3 監(jiān)測結果分析與變形特性

本次基坑監(jiān)測于2014年4月1日開始至2016年2月23日截止，監(jiān)測時間693天，貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。

3.1 支護樁頂、坡頂水平位移

如圖3、4所示，分別為693天基坑支護樁頂和坡頂水平位移的累計位移量，兩者的變化規(guī)矩較為相似，當基坑開挖至4.1m（2014年6月12日）時，開挖土體在卸荷的同時受坑外土體擠壓，出現向基坑內側的位移量，當施做完第一道內支撐，基坑出現向基坑外側的變形（累計變形量出現負值），當繼續(xù)向下開挖基坑，土體卸荷不斷加大，出現累計最大位移量為26.3mm（2014年11月3日）和25.5mm（2014年11月17日），當施做完第二道內支撐，土體出現向基坑外側的變形，且不斷地累計，直至2015年6月10日完成基坑底板，后期基坑累計位移量整體趨于穩(wěn)定。

圖3 樁頂水平位移累計位移量

圖4 坡頂水平位移累計位移量

由圖3、4可知，水平位移隨開挖支護時間的漸變過程采用多項式進行回歸擬合：

支護樁頂水平位移：

坡頂水平位移：

式中，y 為水平位移累計位移量，x為開挖支護時間，E-14x6表示10的負14x6次方，E+06x2表示10的正06x2次方，其他以此類推。

3.2 支護樁頂、坡頂豎向位移

如圖5、6所示，分別為693天基坑支護樁頂和坡頂豎向位移累計沉降量，兩者的整體趨勢呈沉降量負增長，這是由于基坑逆作法開挖，土體卸荷不斷加大，支護結構和坡頂土體在主動土壓力和被動土壓力差的強力作用下產生了向上的壓力，出現支護樁和土體向上移動的現象。當完成基坑底板，豎向位移累計量趨于平穩(wěn)。

由圖5、6可知，豎向位移隨開挖支護時間的漸變過程采用多項式和對數進行回歸擬合。

支護樁頂豎向位移：

坡頂豎向位移：

圖5 樁頂豎向位移累計沉降量

圖6 坡頂豎向位移累計沉降量

式中：y 為豎向位移累計沉降量，x 為開挖支護時間。

3.3 支護樁、內支撐內力

如圖7、8所示，分別為351天支護樁內力累計變化量和377天內支撐內力累計變化量。從圖7可以看出，支護樁內力變化呈“S”形，從開挖至施做第二層內支撐前（2014年11月4日）整體達到最大值，第二道內支撐施做完成后，支護樁壓應力逐漸較小，2015年6月18日后慢慢趨于穩(wěn)定值。圖8為第一層內支撐內力累計變化量，整體呈現拉應力，局部出現受壓情況，當底板澆筑完成后，無壓應力出現。

圖7 支護樁內力累計變化量

圖8 內支撐內力累計變化量

由圖7、8可知，豎向位移隨開挖支護時間的漸變過程采用多項式進行回歸擬合。

支護樁內力：

內支撐內力：

式中：y 為變化量累計值，x 為開挖支護時間。

3.4 周邊土體及樁身深層水平位移

如圖9、10所示，分別為474天周邊土體深層水平位移和379天樁身深層水平位移，列舉部分數據進行分析，變形曲線形態(tài)呈弓形，整個深層水平位移值的變化呈前期增長較快，后期曲線緩慢收斂，符合土體孔隙水壓消散過程。

圖9 周邊土體深層水平位移

圖10 樁身深層水平位移

4 結 論

本文對昆明某大型雙內支撐、逆作法深基坑進行了現場檢測，并對檢測數據進行了分析和變形特性研究得出以下結論：

1）基坑支護樁頂和坡頂水平位移的累計位移量，先出現向基坑內側的位移量，第一道內支撐完成后出現向基坑外側的變形，第二道內支撐完成后向基坑外側的變形不斷地累計，完成基坑底板后累計位移量整體趨于穩(wěn)定。

2）基坑支護樁頂和坡頂豎向位移累計沉降量整體趨勢呈沉降量負增長，完成基坑底板后，位移累計量趨于平穩(wěn)。

3）支護樁內力累計變化量和內支撐內力累計變化量變化呈“S”形，先增加后減小再增大的趨勢，當底板澆筑完成后，無壓應力出現。

4）周邊土體深層水平位移和樁身深層水平位移，列舉部分數據進行分析，變形曲線形態(tài)呈弓形，整個深層水平位移值的變化呈前期增長較快，后期曲線緩慢收斂。