邱 磊

（梁山縣交通運(yùn)輸局，山東 濟(jì)寧 272600）

中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速騰飛，帶動(dòng)了交通建設(shè)的迅猛發(fā)展，隨著國家交通線路的進(jìn)一步拓展，橋梁建設(shè)也開始向著大跨徑、深基礎(chǔ)方向發(fā)展。在橋梁基礎(chǔ)建設(shè)中隨著基礎(chǔ)深度逐漸加大也導(dǎo)致施工過程中基坑的開挖深度也越來越大，基坑的安全施工也成為了重點(diǎn)問題［1］。本文以某特大橋基礎(chǔ)承臺(tái)施工為背景，對其基坑開挖過程以及開挖完畢進(jìn)行橋梁承臺(tái)施工過程對基坑圍護(hù)擾動(dòng)影響進(jìn)行監(jiān)測，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析得到的結(jié)果對承臺(tái)基坑施工進(jìn)行指導(dǎo)。

1基坑施工概況

本文以某特大橋橋墩承臺(tái)施工開挖基坑為背景，基坑深度為9.40m，采取鋼板樁圍堰明挖基礎(chǔ)施工方法。鋼板樁使用拉森Ivw加強(qiáng)型樁，樁400cm×170cm，有效樁長21m，共242根。

提前施放鋼板樁外輪廓線，使用振動(dòng)錘進(jìn)行鋼板樁打設(shè)，基坑內(nèi)設(shè)置3道鋼支撐，第一、二道鋼支撐采用?609鋼管，第三道支撐采用普通熱軋雙拼工45b工字鋼，圍檁采用I45b型工字鋼［2］?；又ёo(hù)平面圖如圖1所示。

在鋼板樁插設(shè)施工完成后，安裝第一道鋼支撐，進(jìn)行開挖工作，挖深至4m時(shí)安裝第二道鋼支撐，繼續(xù)開挖至7.50m安裝第三道鋼支撐，鋼支撐安裝完成采取防脫落措施作用于支撐頂面的荷載不大于0.5KN/m挖深到9.40m基坑挖土完成。

圖1 基坑支護(hù)平面圖

挖土工作完成后及時(shí)施工15cm素混凝土墊層，墊層養(yǎng)護(hù)完成后進(jìn)行一級承臺(tái)施工，第三道鋼支撐不拆除，施做水泥滲透結(jié)晶防腐后埋入承臺(tái)混凝土，承臺(tái)施工完成后對一級承臺(tái)周圍與鋼板樁之間空隙采用C15素混凝土澆筑，再拆除第二道鋼支撐，施工二級承臺(tái)全部完成后進(jìn)行土體回填。

2基坑監(jiān)測

2.1監(jiān)測內(nèi)容

為確?；影踩┕ねㄟ^儀器設(shè)備和監(jiān)測手段在基坑開挖施工整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)測工作，具體監(jiān)測項(xiàng)目有基坑支護(hù)體系觀察、樁頂豎向位移、樁頂水平位移、基坑外地下水位、深層水平位移、周邊地表豎向位移、支撐軸力等項(xiàng)目［3］。具體監(jiān)測內(nèi)容及其布點(diǎn)如下：

（1）基坑支護(hù)體系觀察

掌握在施工開挖過程中土體頂部和圍護(hù)頂部變化；對開挖后的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)進(jìn)行觀察記錄包含地層巖性、分布及含水情況；對支護(hù)裂隙觀察描述，裂縫測量；臨近建筑物及地面的變形、裂縫的觀察描述。對發(fā)現(xiàn)問題部位及時(shí)匯報(bào)。

（2）樁頂豎向位移、樁頂水平位移

觀測點(diǎn)設(shè)于樁頂冠梁上，觀測樁頂水平位移、垂直沉降，以判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，基坑測點(diǎn)數(shù)量每邊不小于1個(gè)；基坑陽角處部位須設(shè)點(diǎn)。

（3）基坑外地下水位

基坑內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)布置：基坑坑外監(jiān)測點(diǎn)距圍護(hù)樁2m設(shè)觀測孔；水位觀測管埋置深度應(yīng)在最低設(shè)計(jì)水位以下3～5m。

（4）深層水平位移

基坑內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)布置在基坑周邊中部、陽角處；每邊不少于一處。測斜管埋設(shè)在鋼板樁外側(cè)1m處，長度不小于基坑深度H的1.5H，并應(yīng)大于鋼板樁的長度。

（5）周邊地表豎向位移

對施工過程中周圍土體變化進(jìn)行觀測，基坑周邊沿線方向設(shè)置不少于2排監(jiān)測點(diǎn)，排距3～8m，監(jiān)測點(diǎn)間距10m，第一排監(jiān)測點(diǎn)距基坑邊緣不宜大于2m。在有代表性的部位應(yīng)設(shè)置垂直于基坑邊線的監(jiān)測主斷面，每側(cè)監(jiān)測主斷面上的監(jiān)測點(diǎn)不宜少于4個(gè)。

（6）支撐軸力

隨著基坑開挖深度加深，對鋼支撐受力情況進(jìn)行監(jiān)測，基坑內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)布置在鋼支撐兩支點(diǎn)1/3位置及兩端頭位置；每層監(jiān)測點(diǎn)為3個(gè)。每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)截面內(nèi)傳感器的設(shè)置數(shù)量及布置應(yīng)滿足不同傳感器的測試要求。在承臺(tái)施工完成后進(jìn)行拆除鋼支撐回填土體工作中，監(jiān)測保持連續(xù)穩(wěn)定工作。

具體監(jiān)測布點(diǎn)如圖2所示。

圖2 基坑監(jiān)測布點(diǎn)平面圖

2.2監(jiān)測頻率及其標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目監(jiān)測控制值根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）［4］和設(shè)計(jì)文件等相關(guān)要求確定，項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)基坑環(huán)境保護(hù)控制等級為二級，監(jiān)測測量累計(jì)值達(dá)到控制值70%以及監(jiān)測項(xiàng)目變化速率達(dá)到規(guī)定值或連續(xù)3天超過該值50%時(shí)應(yīng)進(jìn)行報(bào)警處理。

各監(jiān)測項(xiàng)目頻率及控制值見表1。

3基坑安全性分析

監(jiān)測工作隨著施工過程發(fā)展進(jìn)行監(jiān)測取得監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性分析進(jìn)行施工指導(dǎo)。

（1）樁頂豎向位移監(jiān)測工作從基坑開挖開始進(jìn)行到承臺(tái)施工完畢開始土體回填結(jié)束，監(jiān)測過程中共觀測24期數(shù)據(jù)，對樁頂豎向位移數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到樁頂豎向位移變化速率曲線圖，如圖3所示。

圖3 變化速率曲線圖

通過變化速率曲線圖得出：從基坑開挖作業(yè)第1次觀測記錄到第9次觀測記錄基坑圍護(hù)各樁頂豎向位移變化速率開始增加且變化速率在0.2mm/d左右波動(dòng)；當(dāng)基坑挖掘作業(yè)完成進(jìn)入基坑內(nèi)承臺(tái)施工作業(yè)到承臺(tái)澆筑完成及第10次到第15次觀測期間，樁頂豎向位移變化速率波動(dòng)頻繁且變化速率值達(dá)到最大值0.48mm/d；承臺(tái)施工完成到基坑回填結(jié)束監(jiān)測工作中，樁頂豎向位移變化速率開始降低且速率波動(dòng)減小穩(wěn)定在0.1mm/d左右。

（2）樁頂水平位移監(jiān)測工作從基坑開挖開始進(jìn)行到承臺(tái)施工完畢開始土體回填結(jié)束，監(jiān)測過程中共觀測24期數(shù)據(jù)，對樁頂水平位移數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到樁頂水平位移累計(jì)變化曲線圖，如圖4所示。

圖4 累計(jì)變化曲線圖

通過位移累計(jì)變化曲線得出：對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測過程中，樁頂水平位移整體隨著基坑開挖深度增加，土體壓力加大對圍護(hù)樁施加壓力，圍護(hù)樁表現(xiàn)出向坑內(nèi)方向位移狀態(tài)，第1次觀測開始到第9次觀測過程中各個(gè)樁頂水平位移累計(jì)變化在3mm左右；隨著工程進(jìn)度進(jìn)入坑內(nèi)施工第10次觀測到第15次觀測記錄樁頂水平位移變化值開始呈現(xiàn)速率增快趨勢；坑內(nèi)施工完成到土體回填過程中觀測記錄數(shù)據(jù)變化趨勢開始放緩，整體基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定。整個(gè)監(jiān)測過程中累計(jì)位移變化量最大值出現(xiàn)在ZQS1-4點(diǎn)值為12.687mm，數(shù)據(jù)處于監(jiān)控量測控制標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)值范圍內(nèi)符合要求。

監(jiān)測結(jié)果安全性分析：通過對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的豎向位移和水平位移數(shù)據(jù)變化分析，在基坑作業(yè)過程中樁頂豎向位移變化速率和水平位移累計(jì)變化值都能反映出基坑整體穩(wěn)定性，通過兩者監(jiān)測數(shù)據(jù)分析出在基坑挖掘期間隨著挖掘深度逐步加深對圍護(hù)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)加大導(dǎo)致變化增加，當(dāng)基坑挖掘作業(yè)完成進(jìn)入基坑內(nèi)承臺(tái)施工作業(yè)到承臺(tái)澆筑完成期間連續(xù)作業(yè)對基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)擾動(dòng)頻繁，這段期間圍護(hù)變形加大容易出現(xiàn)垮塌事故［5］，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作且應(yīng)通知施工方在施工過程中應(yīng)注意減少對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)頻率保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；承臺(tái)施工結(jié)束后開始對坑內(nèi)回填土體，圍護(hù)樁位移變化速率開始降低其變化穩(wěn)定。

4監(jiān)測工作總結(jié)

監(jiān)測工作的主要目的是為了在承臺(tái)基坑開挖過程中掌握基坑結(jié)構(gòu)以及周圍土體的穩(wěn)定情況，及時(shí)對其安全情況進(jìn)行確認(rèn)向施工方提供精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，所以能夠保證準(zhǔn)確及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測并對其準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)得到結(jié)構(gòu)變形情況十分重要。為提高監(jiān)測工作質(zhì)量提出以下幾點(diǎn)對監(jiān)測工作作出要求：

基坑位移變形監(jiān)測主要是在開挖土方后進(jìn)行工作，基坑土方挖走后由于土壓力突然變化導(dǎo)致側(cè)壁位移會(huì)向基坑內(nèi)變化，在開挖期間監(jiān)測工作要時(shí)刻注意基坑內(nèi)壁變化速率情況，在施工過程中側(cè)壁經(jīng)常會(huì)受到各種情況的擾動(dòng)，如挖土機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)以及在開挖一定深度進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)安裝等情況都會(huì)對基坑側(cè)壁位移變化產(chǎn)生影響。監(jiān)測人員在施工過程應(yīng)注意這些問題對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響。

在監(jiān)測過程中要加強(qiáng)對監(jiān)測點(diǎn)以及監(jiān)測設(shè)備的保護(hù)工作，在承臺(tái)施工過程中施工車輛以及施工材料都會(huì)進(jìn)入監(jiān)測場地，對于監(jiān)測工作會(huì)造成一定程度的影響工作人員要及時(shí)與施工方溝通盡快將影響降低，保證監(jiān)測工作和監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性穩(wěn)定性。

5結(jié)語

（1）通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)信息處理精確掌握基坑變形情況，樁頂豎向位移變化速率值達(dá)到最大值0.48mm/d以及樁頂水平位移累計(jì)變化量最大值為12.687mm，二者數(shù)據(jù)均在監(jiān)控量測控制標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)值范圍內(nèi)基坑在施工過程中處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性分析，得出在基坑施工過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)處于向下沉降且向坑內(nèi)方向位移狀態(tài)?？觾?nèi)施工時(shí)期對基坑內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)向施工方反映減小對圍護(hù)的擾動(dòng)。