某超深基坑開挖監(jiān)測實(shí)例

王道華

(華東地質(zhì)勘查局，江蘇南京 210007)

1 工程概況

該基坑地下5層，長為50 m，基坑寬度22.1 m，深度36.4 m，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，采用鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，明挖順作法施工，本基坑安全等級(jí)為一級(jí)。

本基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)主要情況如下:

1)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ1 200@1 500鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐體系，軌排井段采用φ1 200@1 500鉆孔灌注樁加錨索體系。2)圍護(hù)樁間采用直徑800雙管旋噴樁止水。3)本基坑采用復(fù)合墻結(jié)構(gòu)，圍護(hù)樁作為施工階段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2 監(jiān)測依據(jù)及內(nèi)容

2.1 監(jiān)測的依據(jù)

1)基坑有關(guān)設(shè)計(jì)資料;2)JGJ 120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程;3)JGJ 8-2007建筑變形測量規(guī)范;4)GB 50026-2007工程測量規(guī)范;5)GB 12897-2006國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范;6)GB 50497-2009建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。

2.2 監(jiān)測內(nèi)容

1)圍護(hù)樁頂豎向位移監(jiān)測(10點(diǎn):ZQ);2)圍護(hù)樁頂水平位移監(jiān)測(10點(diǎn):ZQS);3)錨索應(yīng)力監(jiān)測(15組:ML);4)地下水位監(jiān)測(4點(diǎn):SW);5)周邊地表沉降監(jiān)測(12點(diǎn):DB);6)周邊建筑物傾斜監(jiān)測(8點(diǎn):Q);7)周邊建筑物沉降監(jiān)測(16點(diǎn):JCJ);8)支撐梁垂直位移監(jiān)測(12點(diǎn):L);9)土體深層水平位移監(jiān)測(6點(diǎn):TS);10)樁體深層水平位移監(jiān)測(6點(diǎn):ZQ);11)土壓力監(jiān)測(2組:W);12)樁體應(yīng)力監(jiān)測(4組:ZQL);13)支撐軸力監(jiān)測(28組:ZL)。

3 監(jiān)測精度及儀器選擇

3.1 精度要求

在監(jiān)測工作中，監(jiān)測精度滿足以下要求:

1)高程采用國家二級(jí)水準(zhǔn)測量，進(jìn)行閉合路線或往返觀測。按照要求水準(zhǔn)測量觀測點(diǎn)測站高差中誤差精度為±0.5 mm。

2)測斜儀的系統(tǒng)精度不宜低于0.25 mm/m，分辨率不宜低于0.02 mm/500 mm。

3)平面位移監(jiān)測精度不大于1 mm。

4)觀測前對(duì)水準(zhǔn)儀進(jìn)行“i”角檢測，其“i”角小于15″即符合規(guī)范規(guī)定要求。每次觀測的高程中誤差均小于±0.5 mm。

3.2 儀器選擇

本項(xiàng)目投入儀器設(shè)備見表1。

3.3 控制點(diǎn)的布設(shè)

為提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度，使監(jiān)測工作有效的指導(dǎo)整個(gè)基坑施工，首先布設(shè)統(tǒng)一的監(jiān)測控制網(wǎng)，再在此基礎(chǔ)上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)。

表1 使用儀器設(shè)備一覽表

監(jiān)測控制網(wǎng)主要用于建筑物沉降、立柱沉降、圍護(hù)墻頂?shù)奈灰?、基坑周邊地表沉降、圍護(hù)墻體變形監(jiān)測等方面的監(jiān)測。監(jiān)測控制網(wǎng)分兩部分:

水準(zhǔn)控制網(wǎng):水準(zhǔn)控制點(diǎn)布設(shè)4個(gè)，編號(hào)為BM1～BM4。建立閉合環(huán)與施工高程控制點(diǎn)，每個(gè)月聯(lián)測一次。

平面控制網(wǎng):平面控制點(diǎn)布設(shè)4個(gè)，編號(hào)為BM5～BM8。為使測距、測角誤差在橫、縱坐標(biāo)上均勻分布，網(wǎng)形為閉合導(dǎo)線網(wǎng)，引測外方向?yàn)槭┕び闷矫婵刂凭W(wǎng)。

4 監(jiān)測報(bào)警值和監(jiān)測頻率

4.1 監(jiān)測報(bào)警值

監(jiān)測報(bào)警值見表2。

表2 監(jiān)測報(bào)警值

4.2 監(jiān)測頻率

1)鋼筋應(yīng)力計(jì)、反力計(jì)、土壓力計(jì)、樁體應(yīng)力的觀測:a.土壓力:基坑開挖過程中，1次/3 d，主體施工1次/周。b.支撐軸力:裝設(shè)后至開挖2次/周，以后1次/周。c.錨索拉力:鎖定后至開挖2次/周，以后1次/周。d.樁體應(yīng)力:開挖過程1次/3 d，主體施工1 次/周。

2)土體、樁體深層水平位移監(jiān)測:基坑開挖過程中應(yīng)1次/d，底板澆筑前1次/周，澆筑后1次/周。

3)地表建、構(gòu)筑物、立柱的觀測:開挖過程中1次/d，主體施工期間1次/3 d。

4)地下水位:開挖過程中1次/3 d，主體施工期間1次/周。

5)樁頂水平、垂直位移監(jiān)測:開挖過程中1次/2 d，主體施工期間1次/周。

5 監(jiān)測結(jié)論

整個(gè)基坑經(jīng)過近9個(gè)月的施工，基坑圍護(hù)工程順利結(jié)束。監(jiān)測數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，在監(jiān)測工作過程中，取得了大量有用的信息。

1)通過監(jiān)測及時(shí)掌握了基坑工程開挖全過程的變形情況，及時(shí)反饋相關(guān)變形監(jiān)測信息給業(yè)主，達(dá)到了監(jiān)測的目的。

2)從整個(gè)基坑開挖過程的監(jiān)測資料反映，土體深層水平位移最大累計(jì)變化量達(dá)到了40.53 mm，樁體深層水平位移最大累計(jì)變化量達(dá)到了39.32 mm，最大支撐軸力為12 690.49 kN，最大水位變化量為－25.47 m，均超過了報(bào)警值。但由于相關(guān)單位及時(shí)采取有效措施，整個(gè)基坑施工過程中未發(fā)生基坑安全事故，因此基坑開挖對(duì)基坑周邊的變形有一定影響，但對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建、構(gòu)筑物未造成有效破壞。

3)工程后期各監(jiān)測點(diǎn)的變形速率比較小，且變形速率比較穩(wěn)定。

4)基坑開挖到回填結(jié)束過程中，對(duì)周邊環(huán)境變形影響較小，未發(fā)現(xiàn)異常變化。

實(shí)踐情況，該項(xiàng)目監(jiān)測，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測相互配合達(dá)到預(yù)期效果。為后續(xù)超深基坑工程提供一定的借鑒作用。

［1］GB 50497-2009，建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JGJ 8-2007，建筑變形測量規(guī)范［S］.

［3］GB 12897-2006，國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范［S］.