淺談在復(fù)雜環(huán)境下地下連續(xù)墻內(nèi)支撐基坑監(jiān)測的分析

卓鎮(zhèn)權(quán)

[摘要]本文根據(jù)某地鐵工程的地下連續(xù)墻內(nèi)支撐基坑的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)，并分析探討監(jiān)測得到的變形規(guī)律，以供大家參考研究。

[關(guān)鍵詞]復(fù)雜環(huán)境 地下連續(xù)墻 內(nèi)支撐 基坑監(jiān)測

[中圖分類號] X8 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-240-2

1引言

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，地下連續(xù)墻內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)越來越多。在施工過程中不可避免將會對周邊建筑物和周圍土體造成一定的影響，為了保證在開挖過程中基坑工程的安全性，需要對基坑開挖過程進(jìn)行全程監(jiān)測。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，清楚地了解基坑周圍土體的沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的變化，來確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，潛在的安全隱患能夠及時提前預(yù)測，調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計方案和施工方案，使基坑開挖過程中，避免基坑巷崩潰造成類似的事故

2工程簡介

2.1工程概況

某地鐵站為雙軸三跨地下三層島式車站，地下一層為站廳層，地下二層為設(shè)備層，地下三層為站臺層；標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度23.460m，頂板覆土厚度3.6m；兩側(cè)端頭井基坑開挖深度分別約為24.812m、25.108m；主體結(jié)構(gòu)總長148m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度22.9m，端頭井凈寬26.7m。工程區(qū)位于城市道路上，車站兩側(cè)地下管線眾多，場地地勢平坦。圍護(hù)結(jié)構(gòu)釆用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐。工程重要性等級為一級工程，擬建場地屬中等復(fù)雜場地，地基等級屬中等復(fù)雜地基，工程勘察等級為甲級。

2.2環(huán)境的復(fù)雜性

工程區(qū)位于城市道路上，車站兩側(cè)地下管線眾多。場地屬于贛江沖積平原地貌單元，整體地勢較為平緩，未發(fā)現(xiàn)有發(fā)生滑波、泥石流、地面沉降等不良地質(zhì)作用?？碧绞┕み^程中，各勘探孔均未發(fā)現(xiàn)有淺層氣溢出現(xiàn)象，根據(jù)勘察揭露的地質(zhì)條件，場地內(nèi)不存在不良?xì)怏w分布的地層組合。道路兩側(cè)各種地下管線分布較多，在設(shè)計施工時應(yīng)對場地下各種管線予以足夠的重視，應(yīng)采取物理探測、調(diào)查等綜合手段進(jìn)行專項查明。場地內(nèi)多為城市道路，而城市道路上部30cm為浙青路面，質(zhì)地堅硬，埋深在車站頂板以上，對車站開挖可能造成一定的困難。場地上部存在沖填土，松散狀，以中粗砂為主，為疏梭贛江河道沖填而成，沖填時間約5-6年。全場分布，層厚為3.70-9.20，圍護(hù)墻施工和基坑開挖時該土層易坍塌。本場地局部分布性能較差的游泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，基坑開挖時易坍塌，需引起重視。

2.3基坑圍護(hù)方案

車站主體基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用止水良好的地下連續(xù)墻，圍護(hù)墻需嵌入中風(fēng)化基巖一定深度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)采用數(shù)道水平支撐。基坑開挖前應(yīng)采取相應(yīng)降水措施，將地下水降至坑底下一定深度。主體基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用800_厚地下墻；標(biāo)準(zhǔn)段地下連續(xù)墻深26.8m，端頭井地下連續(xù)墻深28.3？29.5m。標(biāo)準(zhǔn)段沿基坑深度方向設(shè)置四道支撐，第一道為鋼筋混凝土支撐，間距9m；第二、四道為4>609鋼管支撐（壁厚均為16_），第三道為￠800鋼管支撐（壁厚均為16mm），鋼支撐水平間距均約為3m。端頭井段設(shè)置五道支撐，第一道為鋼筋輪支撐，第四道為4） 800鋼管支撐（壁厚均為16rnm）。

3基坑監(jiān)測

3.1檢測內(nèi)容

本工程車站基坑開挖深度大、開挖面積大。在進(jìn)行基坑設(shè)計之前需要進(jìn)行抗傾復(fù)、抗浮、抗隆起、坑底突涌等穩(wěn)定性驗算。車站施工期間為確?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)以及臨近道路、建筑物的安全，必須對基坑進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容（如圖1）包括以下項目：

（1）水平垂直位移量測：對圍護(hù)墻頂、立柱頂端、地下管線及鄰近道路、構(gòu)筑物的水平位移及沉降進(jìn)行監(jiān)測；

（2）測斜：在圍護(hù)墻內(nèi)及墻后土體內(nèi)埋設(shè)測斜管進(jìn)行測斜；

（3）支撐內(nèi)力測試：每道支撐選擇主要受力桿件量測軸力；

（4）地下水位觀測：布置坑外地下水位觀測井。

為了保證基坑安全，當(dāng)量測中發(fā)現(xiàn)指標(biāo)超限時，應(yīng)立即停止基坑開挖作業(yè)，認(rèn)真仔細(xì)分析與査找原因，提出對策，采取可靠措施后方可施工。例如水平支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移，鋼管軸力超過其承載力，則可臨時增設(shè)內(nèi)支撐。若導(dǎo)致周圍建（構(gòu)）筑物或地下管線變形過大，應(yīng)及時采取跟蹤注衆(zhòng)、回灌、地基加固等措施。

3.2保證測量數(shù)據(jù)真實可靠的各項措施：

（1）監(jiān)測組與業(yè)主、監(jiān)理密切配合工作，及時向業(yè)主和監(jiān)理報告情況和問題，并提供有關(guān)切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。

（2）制定切實可行的監(jiān)測實施方案和相應(yīng)的測點埋設(shè)保護(hù)措施，并將其納入工程的施工進(jìn)度控制計劃中。

（3）量測項目人員要相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。

（4）量測儀器的管理采用專人使用、專人保養(yǎng)、專人檢校的原則。

（5）各監(jiān)測項目在監(jiān)測過程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的實施細(xì)則。

（6）量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查，室內(nèi)復(fù)核兩級后方可上報。

（7）量測數(shù)據(jù)的存儲、計算、管理均采用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行。

（8）各量測項目從設(shè)備的管理、使用及資料的整理均設(shè)專人負(fù)責(zé)。

4監(jiān)測結(jié)果分析

4.1地下連續(xù)墻墻頂水平位移

基坑逐步向下開挖，土體作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)面上的土壓力逐漸增大，以致支護(hù)結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的位移也逐漸增大，地下連續(xù)墻墻體最終變形的最大位置不在坑底，而是在第三道內(nèi)撐附近。在基坑開挖過程中，開挖一和開挖二產(chǎn)生的地下連續(xù)墻位移并不大，當(dāng)開挖到開挖第三步時地下連續(xù)墻才會出現(xiàn)位移較大的變化，當(dāng)開挖至底部時地下連續(xù)墻最大位移值達(dá)到2.278cm。當(dāng)施加內(nèi)撐后，由于內(nèi)撐和墻體之間相互作用，變形會有所減小。從上述監(jiān)測結(jié)果可以看出，墻頂水平位移隨著開挖的進(jìn)行，坡頂水平位移方向一直是往基坑內(nèi)部，4個監(jiān)測點水平位移規(guī)律都一樣先增大后穩(wěn)定在某個數(shù)值在波動，最大的位移值是3.5mm。

4.2地下連續(xù)墻墻頂豎向位移

下圖所示監(jiān)測數(shù)據(jù)是從2月7日監(jiān)測段開挖起至4月29日開挖結(jié)束，每隔2日取一次數(shù)據(jù)，由上圖可以看出，隨著基坑開挖，坡頂豎向位移表現(xiàn)為在0mm附近上下波動，監(jiān)測點的豎向位移最大值為-3.5rnm，在施加內(nèi)支撐時，對墻頂豎向位移有所影響。

4.3基坑周圍地表沉降

對地表沉降點進(jìn)行監(jiān)測，不同監(jiān)測結(jié)果形成數(shù)據(jù)圖。我們可以看出，最大沉降量一般都處于距離基坑10m處的監(jiān)測點，隨著時間變化，變化整體趨勢是不斷增大的。模型模擬的基坑段的實測數(shù)據(jù)的15個監(jiān)測點最大沉降量為10.3mm。距離基坑最遠(yuǎn)處的監(jiān)測點的沉降趨近于0。在基坑開挖和支護(hù)的進(jìn)行過程，基坑周圍土體發(fā)生了沉降變形，但沉降值很小，隨著距離變化而變化，從而可以看出基坑開挖對周圍土體的沉降影響不大。在基坑周圍土體發(fā)生沉降的同時，基坑內(nèi)部的土體一般都會發(fā)生土體隆起變形，基坑隆起值遠(yuǎn)大于基坑周圍土體的沉降，而且變形值呈扇形向下面擴(kuò)散，隨著基坑開挖的深度增加，基坑內(nèi)部土體的隆起值也隨之增加，當(dāng)基坑隆起的影響范圍隨著基坑開挖的深度而增加。

5結(jié)束語

綜上所述，隨著開挖深度的逐漸增加，地表沉降范圍偏離開挖區(qū)域發(fā)展，呈曲線變化，區(qū)域的影響可能是挖掘深度的三倍。深基坑開挖過程中，土壤深層水平位移呈現(xiàn)出來的是接近地面附近的位移很小，最大值出現(xiàn)在第三道內(nèi)撐附近，因此開挖到第三支撐時，要注意提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸和安全保護(hù)?；颖O(jiān)測數(shù)據(jù)表明，基坑地下連續(xù)墻的變形數(shù)據(jù)和基坑開挖的深度有一定的線性關(guān)系，該關(guān)系可以該地區(qū)類似的基坑工程提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]徐劍峰.建筑工程施工中文物及古樹的保護(hù)措施.期刊論文.城市建設(shè)理論研究（電子版） 2012

[2]姚敬.深基坑施工監(jiān)測技術(shù)與信息管理系統(tǒng)的研究.學(xué)位論文.沈陽建筑大學(xué).2009.