趙 玲

(廣東省地質(zhì)測繪院，廣東 廣州 510800)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)發(fā)展速度越來越快，高層、超高層建筑數(shù)量越來越多，有二層以上的深基坑工程已經(jīng)成為建設(shè)工程中數(shù)量較多、投資較大、施工難度較高、風(fēng)險程度較大的工程[1-2]。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性，僅根據(jù)地質(zhì)勘察資料和室內(nèi)土工試驗(yàn)參數(shù)來確定設(shè)計和施工方案，往往含有許多不確定因素，對在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測已成了工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，同時也是指導(dǎo)正確施工的眼睛，是避免事故發(fā)生的必要措施。因此，第三方基坑監(jiān)測與工程的設(shè)計、施工同被列為地下工程質(zhì)量保證的三大基本要素。為了保證施工質(zhì)量、及時發(fā)現(xiàn)施工隱患、保護(hù)工程和基坑周邊環(huán)境的安全性，必須對基坑本身及基坑周邊環(huán)境進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對基坑及周圍環(huán)境的安全性及影響程度做全面的了解，為施工提供安全保障[3-6]，因此基坑監(jiān)測在工程建設(shè)過程中有著非常重要的意義。本文將結(jié)合自身工作實(shí)踐，對基坑監(jiān)測內(nèi)容及過程進(jìn)行論述，并對基坑開挖到回填完成整個過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以期為本地區(qū)類似工程提供有益經(jīng)驗(yàn)，并為安全施工保駕護(hù)航。

1 工程概況

林和商業(yè)中心項目位于佛山市南海區(qū)里水鎮(zhèn)廣和大橋北側(cè)，該商業(yè)廣場設(shè)二層地下室， 坑整體呈不規(guī)則形，基坑?xùn)|面長約116 m，南面長約106 m，西面長約175 m，北面長約68 m，基坑周長465 m，基坑深度9.00 m，綜合考慮基坑的開挖深度、場地地形地質(zhì)情況和周邊環(huán)境等情況，本基坑采用本基坑采 用微型鋼管樁+鋼花管、土釘、大放坡+鋼花管土釘作為基坑支護(hù)體系及大直徑攪拌樁做止水帷幕(圖1、圖2)。基坑安全等級為二級。

圖1 基坑監(jiān)測點(diǎn)平面布置圖

圖2 基坑支護(hù)斷面圖

2 監(jiān)測項目

本工程地質(zhì)情況較復(fù)雜，對變形監(jiān)測精度要求高，結(jié)合支護(hù)設(shè)計方案，以及基坑周邊環(huán)境對監(jiān)測項目的影響，根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ 8-2016)及《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB 50497-2019)要求，按照安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則，實(shí)施的監(jiān)測內(nèi)容、數(shù)量及相應(yīng)儀器見表1。

表1 監(jiān)測項目情況

3 監(jiān)測方案與實(shí)施

3.1 點(diǎn)位埋設(shè)

3.1.1 基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)是檢驗(yàn)和直接測定觀測點(diǎn)的依據(jù)，要求在整個觀測過程中穩(wěn)定不變[7-8]。基準(zhǔn)點(diǎn)位置的選擇除考慮現(xiàn)場的實(shí)際情況外，還應(yīng)滿足以下要求：

1)設(shè)在建筑物和構(gòu)筑物基礎(chǔ)壓力影響的范圍以外；

2)應(yīng)埋設(shè)在便于保護(hù)及觀測時視線不受阻擋的位置；

3)埋設(shè)時應(yīng)避開地下水渠和管線。

為便于校核，并根據(jù)本項目的實(shí)際情況及相關(guān)規(guī)范，圍繞基坑外圍基坑變形范圍外布設(shè)3個水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)、3個沉降監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)并布設(shè)了5個工作基點(diǎn)。

3.1.2 監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

本項目監(jiān)測點(diǎn)主要分為基坑支護(hù)頂部的位移點(diǎn)和基坑支護(hù)頂部的沉降點(diǎn)位移點(diǎn)布設(shè)在基坑冠梁頂部?；鶞?zhǔn)點(diǎn)及觀測點(diǎn)埋設(shè)好后，會同監(jiān)理、施工單位制定保護(hù)措施，明確施工單位的保護(hù)責(zé)任人，嚴(yán)防點(diǎn)位的碰動和破壞。

3.2 監(jiān)測頻率

依據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB 50497-2019)及“基坑監(jiān)測平面布置圖”的要求，各項監(jiān)測工作的時間間隔根據(jù)設(shè)計圖紙要求確定(表2)。

表2 基坑監(jiān)測項目監(jiān)測頻率

3.3 基坑監(jiān)測預(yù)警值

建筑物施工監(jiān)測的預(yù)警值就是設(shè)定一個定量化指標(biāo)系統(tǒng)，在其容許的范圍內(nèi)認(rèn)為建(構(gòu))筑物是安全的，并對周圍環(huán)境不產(chǎn)生有害影響，在其容許的范圍外則認(rèn)為建(構(gòu))筑物是非穩(wěn)定的或危險的，并將對周圍環(huán)境產(chǎn)生有害影響。本項目施工監(jiān)測的預(yù)警值是根據(jù)設(shè)計圖紙要求及綜合考慮規(guī)范、設(shè)計計算要求、安全要求和經(jīng)濟(jì)等因素確定，具體見表3。

表3 基坑監(jiān)測項目預(yù)警值

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

該項目施工周期較長，從基坑開挖到基坑回填完成經(jīng)過半年的監(jiān)測，基坑支護(hù)監(jiān)測共進(jìn)行了45次，監(jiān)測次數(shù)多，數(shù)據(jù)量大。為了更直觀的對比基坑監(jiān)測結(jié)果，本次分析僅選擇變形量較大的基坑數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。

4.1 水平位移監(jiān)測分析

地基在水平方向上受到力的影響較多，如地震和地下水系的沖擊等都有可能對地基在水平方向上的穩(wěn)定性造成影響[9]。根據(jù)監(jiān)測實(shí)際情況，選取典型監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行分析，由圖3曲線分布情況可知，隨著基坑土方開挖，支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形經(jīng)歷了由小至大，并逐步趨于穩(wěn)定的過程， 符合基坑開挖過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律。基坑C02累計水平位移量最大，為12.4 mm。監(jiān)測數(shù)據(jù)標(biāo)明，基坑北側(cè)中部水平位移較大，主要原因是一是該區(qū)地層結(jié)構(gòu)較差，以淤泥質(zhì)土層和砂層為主，二是該區(qū)域主要是施工區(qū)域進(jìn)出場道路分布范圍，荷載較大。

圖3 支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移曲線圖

4.2 豎向位移監(jiān)測分析

豎向位移監(jiān)測同水平位移監(jiān)測周期，共進(jìn)行了45次監(jiān)測。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，累計沉降量最大的為SP09，為21.86 mm，沉降量較大的監(jiān)測點(diǎn)具體變化曲線見圖4，基坑開挖過程中總體是沉降的，個別點(diǎn)開挖過程中有反彈(如SP01、SP02、SP06，但反彈量較小)。

圖4 支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移曲線圖

后期開挖穩(wěn)定后，變化較為平緩，整個基坑施工期間，沉降量及沉降速率均未超出預(yù)警范圍。

4.3 深層水平位移監(jiān)測分析

經(jīng)統(tǒng)計分析測斜結(jié)果(圖5)，在基坑土方開挖過程中，測斜位移是隨著深度逐漸增大的，超過基坑開挖底面，逐漸趨于穩(wěn)定，其中開挖深度4～6 m的位移量最大。整個區(qū)域分析，東南角深層水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)變化量較大，原因是由于東南角地層結(jié)構(gòu)較差，主要有淤泥質(zhì)土和砂層組成。

圖5 基坑土體CX04測斜曲線圖

4.4 基坑水位變化分析

基坑項目在施工的過程中，經(jīng)常會受到地下水系分布的影響，對工程進(jìn)度和建設(shè)技術(shù)造成一定的限制。應(yīng)用深基坑監(jiān)測技術(shù)可以較好地對坑內(nèi)降水方案、對施工區(qū)域外圍地下水位的影響范圍和程度，防止水土流失起到很好的監(jiān)測預(yù)警作用。本次共布設(shè)6個地下水位監(jiān)測井，地下水位變化范圍一般在-1650 mm～500 mm之間，起伏變化不大(圖6)，從總體上看，符合設(shè)計預(yù)期。

圖6 基坑水位變化曲線圖

5 結(jié)語

變形監(jiān)測為工程建設(shè)過程安全施工提供了技術(shù)支撐，在基坑施工過程中，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以有效的對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和周邊道路、建筑變形等做出反應(yīng)。本文對佛山林和商業(yè)中心項目基坑工程水平位移、豎向位移、深層水平位移和地下水進(jìn)行了監(jiān)測，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知，在基坑監(jiān)測過程中，各監(jiān)測項目監(jiān)測點(diǎn)的變化量均在正常變化范圍之內(nèi)，基坑變形穩(wěn)定，安全可靠，效果良好，總結(jié)如下：

1)隨著基坑土方開挖的進(jìn)行，基坑的水平位移不斷增大至趨于穩(wěn)定；基坑豎向位移在基坑開挖過程中總體是沉降的，個別點(diǎn)在開挖過程中有反彈。

2)深層水平位移監(jiān)測結(jié)果標(biāo)明在基坑土方開挖過程中，測斜位移是隨著深度逐漸增大的，其中開挖深度4～6 m的位移量最大。

3)地下水位起伏變化不大，符合設(shè)計預(yù)期。

4)基坑主體及其深部在基坑開挖過程中未發(fā)生過大位移和變形，表明基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，也說明，本基坑變形監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理方法適當(dāng)，能夠真實(shí)準(zhǔn)確客觀地反映基坑的變形情況，監(jiān)測結(jié)果滿足基坑監(jiān)測的技術(shù)要求，為基坑工程的施工安全提供了有力保障。該基坑工程的技術(shù)方案為本地區(qū)相似工程提供了有益參考。