鄭漢欽

摘要：在深基坑開挖施工過程中，基坑周邊土體應力狀態(tài)改變引起土體及支護結構變形，由于土體的不均勻性，理論設計模型無法完全真實反映土體實際應力及變形情況.因此，在深基坑開挖施工過程中，需對基坑支護結構、周圍土體及建（構）筑物進行綜合、系統(tǒng)的監(jiān)測，以全面了解工程實際變形情況及變形趨勢，進而驗證設計參數(shù)，修正施工方法，確保工程順利進行.本文結合具體工程實例，介紹監(jiān)測技術在深基坑工程施工中的應用.

關鍵詞：深基坑;支護結構;監(jiān)測技術

中圖分類號：TU473? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）01-0103-03

基坑工程是一個涉及地質、水文、氣象等條件及土力學、結構、施工組織和管理等學科的系統(tǒng)工程.隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市土地資源越來越緊張，基坑工程呈現(xiàn)出了開挖面積大、深度深等特點，且在基坑開挖過程中，土體性狀和支護結構的受力狀態(tài)都在不斷變化，顯然用傳統(tǒng)的固定不變的計算模型和參數(shù)來描述不斷變化的土體性狀是不合適的.為確保基坑工程的順利施工，需要對基坑進行現(xiàn)場監(jiān)測，利用監(jiān)測結果指導現(xiàn)場施工，進行信息反饋優(yōu)化設計，使設計達到優(yōu)質安全、經(jīng)濟合理、施工便捷的目的[1].

1 工程概況

某基坑位于福州溫泉公園路北側、福壽巷東側.整個場地設2層地下室，寬約63m，長約68m，開挖深度為9.200～9.600m，基坑側壁安全等級為Ⅰ級.采用圍護樁+兩道鋼筋混凝土內支撐支護型式，圍護樁采用SMW工法樁（詳見圖1）.

場地土自上而下依次為：①雜填土：松散、層厚約3.2m;②淤泥：流塑性、層厚約16.6m;③粉質粘土：可塑、層厚約5m;④卵石：中密～密實、層厚約15m.

基坑開挖范圍內的地下水主要為，上部雜填土層中的孔隙潛水，總體透水性較強，富水性較好，直接受大氣降水和相鄰地表水滲流補給，混合穩(wěn)定水位埋深為1.40～1.80m.基坑采用明挖法施工，施工期約6個月.

2 監(jiān)測內容、監(jiān)測頻率及設計預警值

2.1 監(jiān)測內容（詳見圖2）

在深基坑開挖施工過程中，針對基坑實際情況，主要監(jiān)測內容為：

（1）深層水平位移（測斜）監(jiān)測：采用鉆孔埋入法埋設測斜管，測斜管埋入土體深度大于圍護樁埋深，約為20～23m.采用測斜儀進行觀測.

（2）坡頂沉降、立柱沉降監(jiān)測：在基坑維護樁樁頂每15～20m水平位移監(jiān)測，在基坑維護樁樁頂每15～20m布置一個觀測標志，用精密水準儀配合2米銦鋼水準尺進行沉降觀測，用全站儀進行坡頂水平位移監(jiān)測.

（3）地下水位監(jiān)測：采用鉆孔埋入法埋設水位觀測管，管壁中下部采用礫石回填，上部采用粘土填實止水.采用SC型鋼尺水位分層沉降儀進行觀測.

（4）立柱沉降監(jiān)測：在支撐立柱上布置沉降觀測點，用精密水準儀配合2米銦鋼水準尺觀測其在基坑開挖過程中的沉降（回彈）變形量.

2.2 監(jiān)測頻率及設計預警值

根據(jù)基坑支護設計說明及《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB 50497-2009）相關條文要求，本工程監(jiān)測頻率及報警指標如下表1、表2.

3 監(jiān)測結果分析

3.1 深層水平位移（測斜）監(jiān)測

在基坑開挖過程中，深層土體側向變形曲線整體均呈現(xiàn)上下小、中間大即“臌脹型”的變化規(guī)律，詳見下圖3.土體深層水平位移速率增大主要在土體開挖過程中和支撐拆除期間，而后均呈現(xiàn)收斂狀.施工期間由于周邊居民阻撓施工，第二道支撐未能及時跟進支護，導致基坑中下部土體側向變形未能得到有效控制，各測點累計變形量最大值為29.30～78.18mm，均超出預警值，經(jīng)與設計、業(yè)主、施工、監(jiān)理溝通后，施工方采取緊急措施，如坡頂禁止車輛及建筑材料壓載、坑底回填土反壓等，減緩變形速度，至第二道支撐施工完成后，監(jiān)測數(shù)值逐漸趨于穩(wěn)定.

3.2 坡頂沉降與水平位移監(jiān)測

（1）基坑坡頂沉降監(jiān)測點采用測量釘埋置于冠梁上，其沉降變形量主要受樁體自重、施工荷載及基坑開挖引起的樁周摩阻力變化及樁底持力層影響，監(jiān)測期間坡頂沉降監(jiān)測點數(shù)據(jù)變化正常，累計沉降量為11.4～17.7mm，最大變化速率為0.43～1.63mm，均未超過設計預警值.

（2）基坑第一道支撐設計施工合理，基坑開挖過程中，坡頂土體向坑內位移受到有效的控制，開挖施工期間，坡頂水平位移監(jiān)測點累計水平位移量為14.7～20.1mm，最大變化速率為1.1～2.3mm，變形速率及累計變形量均未超過設計預警值.內支撐拆除期間，基坑支護結構由支撐式變?yōu)閼冶凼剑瑧︶尫?，圍護樁頂變形速度急劇加大，而后幾天即趨于收斂穩(wěn)定，說明圍護樁本身剛度有效發(fā)揮作用，較好的控制了基坑的側向變形[2].

3.3 地下水位監(jiān)測

本基坑開挖影響范圍內主要土層為淤泥，其透水性差，采用集水明排方式排水，施工區(qū)間，地下（地表）水位變幅在223～437mm，未對基坑開挖產(chǎn)生不利影響.

3.4 立柱沉降監(jiān)測

影響立柱豎向位移的所有因素中，基坑坑底隆起與豎向荷載是最主要的兩個方面.基坑內土方的開挖直接作用引起土體的隆起變形，坑底隆起引起立柱樁的上浮;而豎向荷載主要引起立柱的下沉.立柱與支撐之間以及支撐與圍護結構之間形成剛度較大的整體，共同協(xié)調不均勻變形.本項目立柱沉降很小，累計最大沉降4.26mm，累計最小沉降2.87mm.

4 監(jiān)測小結

（1）由于場地及地質條件情況復雜，應在充分了解場地地質條件、施工工藝、周邊環(huán)境因素及支護設計方案的情況下，編制可行、有效、經(jīng)濟的監(jiān)測方案.

（2）通過本基坑工程監(jiān)測分析，基坑安全存在隱患的主要階段為基坑開挖階段和支護結構拆除階段.基坑的開挖對周圍土體影響最大，開挖過程中工期的拖延對基坑有很不利的影響.本基坑開挖量大，但進度緩慢，造成土體變形速率收斂慢，累計值超出預警值.

（3）本基坑工程監(jiān)測工作頻率合理，監(jiān)測結果較好地反應了基坑支護的變形情況，監(jiān)測工作能緊密配合施工，達到了監(jiān)測數(shù)據(jù)指導安全施工的目的.說明監(jiān)測設計的布設科學合理，技術措施恰當，監(jiān)測過程和結果的質量較高.

5 結束語

深基坑施工質量直接影響整個高層建筑的主體質量，為了防止由于設計和施工不當而導致的深基坑工程事故，應切實做好深基坑在施工開挖過程中的變形監(jiān)測，全面反映基坑安全狀況，最大限度地保障深基坑工程施工安全、減免不必要的人員傷亡和經(jīng)濟損失[3].

參考文獻：

〔1〕張學文.建筑密集區(qū)地鐵車站深基坑施工關鍵技術研究[J].中外公路，2018，38（02）：40-44.

〔2〕趙慶強.深基坑混凝土內支撐拆除技術在城市復雜地形條件下的應用[J].中國建設信息化，2018（07）：76-78.

〔3〕時綠艷，包榮萍等.測技術在地下室基坑監(jiān)測中的應用[J].東華理工大學學報（自然科學版），2016，39：37-39.