淺談基坑支護設(shè)計與監(jiān)測理論技術(shù)

李生果

摘要:長期以來，基坑支護工程被作為建筑重點，而近來，基坑支護在我市的項目施工中更是作為重中之重，本文是我就臨商銀行營業(yè)大摟對基坑支護的一點認識。

關(guān)鍵詞:基坑支護;工程施工;建筑

Abstract: Over the years, the Foundation Pit works as an architectural focus, recently, foundation pit in the city's construction of the project as a top priority, the paper put out some understanding on Provisional Commercial Bank business big hug of the pit support.Key words: foundation pit; construction; building

中圖分類號：TU47文獻標識碼：A文章編號：

1工程概況

臨商銀行營業(yè)大摟土石方、基坑支護工程施工組織設(shè)計作為指導(dǎo)施工的指導(dǎo)性文件，在編制過程中我們對項目管理機構(gòu)設(shè)置、勞動力安排、施工進度計劃控制、機械設(shè)備及周轉(zhuǎn)材料配備、主要分部分項及子分項工程的施工方法、市政道路上施工布署、工種質(zhì)量控制措施、安全生產(chǎn)保證措施、文明施工及環(huán)境保護措施、降低成本的措施等諸多因素進行了綜合考慮，以突出施工組織設(shè)計的科學性、可行性。

臨沂市臨商銀行營業(yè)大摟位于臨沂市南坊新區(qū)沂蒙路北段與內(nèi)環(huán)路交匯處東北側(cè)，總建筑面積86393平方米，建筑層數(shù)地上35層，地下2層，地下21900平方米、地上63781平方米，采用框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鋼筋砼筏板基礎(chǔ)。

2主要施工方案

2.1降水

本工程最低處基底標高為-8.8m，本地區(qū)地下水設(shè)防水位為-3.7m，所以必須采用降水措施，決定采取降水措施。我公司根據(jù)以往降水施工經(jīng)驗及地質(zhì)情況，決定采用大口井降低地下水位，根據(jù)本工程降水計算，本工程采用25米深，6口降水井進行基礎(chǔ)降水，待降水進行3天后，再進行土方開挖。結(jié)合本工程施工現(xiàn)場條件，基坑四周布置的6口大口井，采用2寸六潛水泵Φ100鋼筋將抽出的地下水排往集水池，再經(jīng)沉淀池排往城市下水。

本基坑開挖之時，為防止臨時停電，影響工程降水，現(xiàn)場配備一臺50KW的備用柴油發(fā)電機，土方開挖時派專人看管水泵，負責觀測水位并做好降水記錄。

2.2土方開挖與防護

本工程基底設(shè)計標高為-5.67m，實際開挖深度為-7.67m，土方采用機械開挖，由于開挖深度較大，故采用分二開挖，第一層挖至-4.80m，開挖時，由于挖深底較大，故采用二臺挖掘機在不同作業(yè)高度同時開挖，邊挖土邊自卸車運土至指定堆土地點，第一層、第二層按1:0.75放坡，層間設(shè)1米寬緩沖平臺，第二層挖至設(shè)計標高300mm處，由人工整平修至設(shè)計標高?；ёo坡采用240厚磚，M10水砂漿砌筑，砌護至自然地坪，距基坑邊1米搭設(shè)安全防護欄。

2.3安全技術(shù)措施

2.3.1清槽人員必須等挖土機作業(yè)停止后方可進行基地清理和邊坡找平工作;

2.3.2基坑邊緣5m范圍內(nèi)不得堆土，不得堆放周轉(zhuǎn)工具等其他材料;

2.3.3基坑挖好后，按開挖要求進行護坡處理;

2.3.4為防止雨季時雨水流入坑內(nèi)在基坑四周砌100mm高檔水墻，并設(shè)排水溝，基坑內(nèi)水利用集水坑排出;

2.3.5基坑開挖好后，在基坑四周1.5m處搭設(shè)安全防護欄，防護欄高度1.2m，刷紅白相間油漆，并掛安全網(wǎng)。夜間在基坑四周設(shè)警示紅燈;

2.3.6土方挖完后，及時會同甲方、監(jiān)理、質(zhì)檢、設(shè)計和地勘部門進行驗槽，經(jīng)同意進行下道工序;

2.3.7基坑內(nèi)作業(yè)時每周對土壁變動情況進行檢查監(jiān)測，并做好記錄。如有裂紋或局部坍塌現(xiàn)象要隨時進行支撐;

2.3.8在基坑西側(cè)設(shè)上下汽車通道，方便車輛進入基坑;

3基坑監(jiān)護

基坑開挖及開挖后設(shè)專人負責監(jiān)測工作，防止基坑滑移、塌坍。在基坑四周外1m處及10m處釘一排2m鋼管，露出地面100mm ，鋼管間距30m，現(xiàn)場技術(shù)員定期觀測基坑情況，觀察兩鋼間距有無變化，地面有裂縫、邊坡下口有無移位等現(xiàn)象，以此判定邊坡是否滑移變化，當有發(fā)生變形時要及時通知項目經(jīng)理采取措施處理。

4施工重點、難點分析及對策

根據(jù)工程的設(shè)計圖紙和現(xiàn)場情況，本工程施工的重點和難點主要有如下幾點：

① 基坑開挖過程確保附近建筑物、構(gòu)筑物、道路及管道安全是本工程施工的重點問題?；娱_挖必定會引起鄰近基坑周圍土體的變形，而且土體的變形是不均勻的，愈接近基坑中心的位置變形愈大，一般基坑開挖影響的范圍約為開挖深度的1.5～2倍。過量的變形將影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物和市政管線的正常使用，甚至導(dǎo)致破壞，從而由于交通堵塞、通訊中斷、水電不能供應(yīng)等引發(fā)的社會經(jīng)濟損失是嚴重的。

② 壓樁工作面為挖開土方后的基坑底面，要承受巨重的靜壓管樁機的壓力和運管樁平板車的行走應(yīng)采取措施，確保靜壓樁機不下陷也是本工程的關(guān)鍵問題。

③ 本工程靜壓管樁是在挖開的基坑里施工，根據(jù)靜壓樁機的尺寸，要使基坑邊樁能正常壓入，樁至少距離基坑邊為4～5米，而本基坑設(shè)計的邊樁距離基坑壁距離為2m左右。因此，可能由于基坑邊距不夠而使邊樁無法正常壓入。

④本工程同一承臺的相鄰樁距多為1.225m～1.8m之間，小于4倍樁徑，尤其是塔樓位置的一大承臺，樁群共有190根樁。這樣若沒選擇合理的施工順序和施工方法，將導(dǎo)致地基土擠土而引起地面隆起，使管樁沉入困難或擠迫使已完相鄰樁偏位。

5.針對工程施工的重點和難點所采取的對策

5.1基坑開挖過程確保附近建筑物、構(gòu)筑物、道路及管道安全的施工措施：

監(jiān)測方案以及信息化施工:基坑工程監(jiān)測是基坑工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)，組織良好的監(jiān)測能夠?qū)⑹┕ぶ懈鞣矫嫘畔⒓皶r反饋給基坑開挖組織者，根據(jù)對信息的分析，可對基坑工程圍護體系變形及穩(wěn)定狀態(tài)加以評價，并預(yù)測進一步挖土施工后將導(dǎo)致的變形及穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展。根據(jù)預(yù)測判定施工對周圍環(huán)境造成影響的程度，以制定進一步施工策略，實現(xiàn)信息化施工。

5.1.1基坑邊坡的監(jiān)測方案

本工程監(jiān)測項目包括：基坑坡頂水平位移觀測，共12個點；基坑支護結(jié)構(gòu)、周邊建筑及道路沉降觀測，共14個點。具體的布置詳見變形觀測點平面布置圖。

監(jiān)測報警值：南側(cè)和西側(cè)水平位移40mm，沉降40mm；北側(cè)水平位移30mm，沉降30mm。

5.1.2對鄰近建筑物及管線影響的監(jiān)測

5.1.2.1建筑物及管線的位移監(jiān)測

建筑物上觀測點的布設(shè)應(yīng)根據(jù)其結(jié)特征，應(yīng)能反映地基的變形情況，觀測方便，易于保護。每棟建筑物觀測點的數(shù)量不宜少于六個點。一般可設(shè)在以下位置：

A、建筑物的四角處和中部位置；

B、高低層或新舊建筑物連接處兩側(cè)，縱橫墻交接處；

C、建筑物沉降縫、施工縫兩側(cè)；

D、不同的基坑形式交接部的兩側(cè)；

F、觀測標志可設(shè)在墻（柱）上，或設(shè)在基礎(chǔ)上。

5.1.2.2建筑物裂縫的觀測

建筑物裂縫的觀測可按以下步驟進行：

A、基坑開挖之前的調(diào)查

基坑開挖之前應(yīng)收集鄰近建筑物的以下有關(guān)資料：工程地質(zhì)勘察報告、設(shè)計圖和施工技術(shù)文件，質(zhì)量檢查和驗收記錄，竣工后的實際用途，有無改建、接建、加層等等。

B、基坑開挖過程中的監(jiān)測

在基坑開挖過程中每天應(yīng)由有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員對鄰近建筑物進行肉眼巡視，檢查舊裂縫的發(fā)展，測讀裂縫末端在坐標方格網(wǎng)上的坐標值；測量裂縫寬度值。測量儀器可用小鋼尺、游標卡尺或測縫儀。裂縫寬度要量至0.1mm。記錄裂縫位置，形態(tài)和尺寸，注明日期，附必要的照片資料，及時發(fā)現(xiàn)新裂縫。

C、建筑物主體傾斜觀測

（a）觀測點和測站點的布設(shè)

觀測點應(yīng)設(shè)在沿對應(yīng)測站的主體豎直線上，如：矩形建筑物的主要墻角線、塔形、圓形建筑物的兩邊線或中心線、建筑物內(nèi)部豎向通道的中心線或一側(cè)邊線等等。

測站點的布設(shè)：當從建筑物外部觀測時，測站點應(yīng)設(shè)在與照準目標中心聯(lián)線呈接近正交或呈等分角的方向線上，并離開照準目標1.5～2.0倍目標高度的距離的固定位置。當利用建筑物內(nèi)部豎向通道觀測時，測站點可設(shè)豎向通道底部的中心點。

觀測點可采用埋入式標志。不便于埋設(shè)標志的觀測點可選設(shè)在視準線便于切合的認定位置。測站點宜采用帶有強制對中裝置的觀測墩，埋設(shè)標志應(yīng)在基坑開挖之前，在經(jīng)緯儀或垂線測量下進行，使每條主體豎直線上的標志位于鉛垂線上，每條豎直線宜設(shè)上、中、下三個標志。

（b）觀測方法

當從建筑物外部觀測時，宜選用投點法和測水平角法，當利用建筑物內(nèi)部豎向通道觀測時，宜選用正垂線法。對于較低的建筑物，也可采用吊垂線的方法進行測量。建筑物主體傾斜觀測精度，可參照有關(guān)規(guī)定。

5.1.2.3資料整理及監(jiān)測成果報告

每次觀測到的建筑物及管線的水平和垂直位移、建筑物裂縫及主體傾斜的發(fā)展，應(yīng)立即向有關(guān)部門抄報。報表中包括本次位移量及累計位移量，應(yīng)有分析意見。如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)立即復(fù)測核實，明確無誤后才能報送。對位移量、裂縫寬度和主體傾斜度，都應(yīng)事先制定數(shù)量值和變化速率的警界值。超出警界值應(yīng)分析原因，立即采取相應(yīng)措施。

5.1.2.4對周邊建筑物、構(gòu)筑物、管線的保護措施

由于基坑土方開挖引起圍護結(jié)構(gòu)變形以及降低地下水位造成地面產(chǎn)生沉降和不均勻沉降，導(dǎo)致對周圍建筑物、構(gòu)筑物、市政設(shè)施的影響是基坑環(huán)境效應(yīng)的主要方面，應(yīng)特別引起工程技術(shù)人員重視。通過對不良影響的預(yù)測，采取相應(yīng)的保護措施是避免事故發(fā)生的積極對策。具體如下：

①詳細了解鄰近建筑物、構(gòu)筑物和市政設(shè)施的分布情況、基礎(chǔ)類型、埋深、管線材料、接頭情況等，并分析確定其變形允許值。

②根據(jù)鄰近建筑物、構(gòu)筑物和地下管線變形允許值，以及設(shè)計圖紙采用的基坑圍護體系5.2在開挖過程造成周圍地面沉降情況的估計，來判斷是否滿足保證鄰近建筑物、構(gòu)筑物和地下管線的安全要求。

5.2.1保證樁機不下陷措施

壓樁工作面為挖開土方后的基坑底面，為使樁機行走、作業(yè)過程以及運管樁平板車不下陷，采取以下二點措施：

5.2.1.1 根據(jù)基坑現(xiàn)有的排降水體系，繼續(xù)排降水，尤其在雨天應(yīng)加多潛水泵同時抽水，為坑底創(chuàng)造一個干燥的作業(yè)環(huán)境；

5.2.1.2 根據(jù)地質(zhì)勘察報告，可以確定，坑底地質(zhì)層為礫質(zhì)粉質(zhì)粘土層，該土層的承載力特征值為240kpa，能滿足靜壓管樁機的壓力和運管樁平板車的行走。但作業(yè)面畢竟是挖開的土層，為確保施壓順利進行，計劃在施工前，坑底采用一臺壓路進行碾壓密實，并根據(jù)實際情況，必要時采用鋪填建筑垃圾改善基坑作業(yè)條件。

5.3邊樁施工方案

根據(jù)靜壓樁機的尺寸，要使基坑邊樁能正常壓入，樁至少距離基坑邊為4～5米，因此，可能由于基坑邊距不夠產(chǎn)生邊樁無法正常壓入。為了確保樁基工程的正常進行，對于邊樁采取以下施工方案：

為確保周邊建筑物、市政道路、管線不受振動破壞，不宜采用打樁辦法。為此，我們計劃采用專門的邊樁機施壓，該機可施壓離基坑0.9~2m范圍的管樁。但可能產(chǎn)生靜壓力不夠的現(xiàn)象，因此，應(yīng)與甲方、監(jiān)理、設(shè)計等有關(guān)單位商議采用補壓多條樁的辦法代替設(shè)計要求的單條樁，并確保足夠的樁基總承載力。

5.4在壓樁過程，我們將嚴格按照科學、合理的施工順序進行施工：

①對于群樁，應(yīng)從中間開始向兩個方向或四周對稱施壓；

②當樁的設(shè)計標高不同時，應(yīng)先深后淺的原則施壓；

③當樁的規(guī)格不同時，應(yīng)先大后小、先長后短的原則施壓；

④對于沉入困難的樁，擬先采用人工探釬探明具體原因，再采取相應(yīng)的措施進行施工。如采取先用鉆機鉆通，后壓樁；如果障礙物不深，可用掘土機挖出再回填土后，重新定位、壓樁。

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