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)行橋梁承臺施工過程對基坑圍護(hù)擾動影響進(jìn)行監(jiān)測，通過實(shí)時監(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)晶防腐后埋入承臺混凝土，承臺施工完成后對一級承臺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)問題部位及時匯報。

（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；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。

（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。每個監(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%時應(yīng)進(jìn)行報警處理。

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；當(dāng)基坑挖掘作業(yè)完成進(jìn)入基坑內(nèi)承臺施工作業(yè)到承臺澆筑完成及第10次到第15次觀測期間，樁頂豎向位移變化速率波動頻繁且變化速率值達(dá)到最大值0.48mm/d；承臺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變化曲線圖，如圖4所示。

圖4 累計變化曲線圖

通過位移累計變化曲線得出：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次觀測過程中各個樁頂水平位移累計變化在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。整個監(jiān)測過程中累計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)承臺施工作業(yè)到承臺澆筑完成期間連續(xù)作業(yè)對基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)擾動頻繁，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)的擾動頻率保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；承臺施工結(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)壁位移會向基坑內(nèi)變化，在開挖期間監(jiān)測工作要時刻注意基坑內(nèi)壁變化速率情況，在施工過程中側(cè)壁經(jīng)常會受到各種情況的擾動，如挖土機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時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，在承臺施工過程中施工車輛以及施工材料都會進(jìn)入監(jiān)測場地，對于監(jiān)測工作會造成一定程度的影響工作人員要及時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)。坑內(nèi)施工時期對基坑內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)擾動嚴(yán)重，應(yīng)及時向施工方反映減小對圍護(hù)的擾動。