蘭州某基坑變形監(jiān)測(cè)分析

張來(lái)安 葉帥華

（1 甘肅建投建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730050；2 蘭州理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng)，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展，建筑用地緊張，建筑物的密度越來(lái)越大，基坑工程與臨近基坑既有建筑物、道路的距離越來(lái)越小，施工愈發(fā)困難，事故亦頻頻發(fā)生?；邮鹿什坏珜?duì)基坑工程造成損失，也會(huì)對(duì)周邊道路和建筑物造成影響，因此基坑工程的變形監(jiān)控和安全性一直是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。對(duì)基坑進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)不僅能夠及時(shí)反映、處理問(wèn)題，使工程信息化施工，還能保證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；人們逐漸將基坑的研究重點(diǎn)由穩(wěn)定性分析轉(zhuǎn)移至變形分析，可見(jiàn)變形監(jiān)測(cè)和分析的重要性。本文以蘭州九州海盛花園住宅小區(qū)9#住宅樓基坑為例，對(duì)基坑施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄水平和豎向坐標(biāo)變化，處理得到水平和豎向位移數(shù)據(jù)，繪制圖表，分析基坑變形規(guī)律，為以后本地區(qū)的相似工程提供借鑒，為基坑變形和穩(wěn)定性的研究奠定基礎(chǔ)。

1 工程概況

本工程為蘭州九州海盛花園住宅小區(qū)9#住宅樓，位于小區(qū)西北側(cè)。該工程為地下兩層、地上三十層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度87.3m，總建筑面積為18356.6m2。該工程地下一層戰(zhàn)時(shí)為甲類(lèi)核6級(jí)人防工程，平時(shí)為自行車(chē)庫(kù)，地下二層戰(zhàn)時(shí)為甲類(lèi)核6級(jí)人防工程，平時(shí)為丙類(lèi)庫(kù)房，地上三十層均為住宅，采用樁筏基礎(chǔ)，持力層為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。該建筑的結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑抗震設(shè)防烈度為8度，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲類(lèi)，剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)。基坑深度為10.2m，采用三級(jí)放坡，無(wú)支護(hù)。根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》[1]要求需要對(duì)本工程基坑支護(hù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置圖如圖1，圖中一共9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為基坑坡頂土體水平位移和基坑坡頂土體豎向位移。

圖1 基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置圖

2 基坑位移變化分析

9#樓基坑各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平方向位移變化情況見(jiàn)如圖2、圖3，豎向位移變化情況如圖4、圖5?；颖O(jiān)測(cè)儀器為水準(zhǔn)儀和全站儀。

圖2 JC1-JC9水平位移累計(jì)變化量曲線與時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖3 JC1-JC9水平位移量變化速率與時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖4 JC1-JC9豎向位移累計(jì)變化量曲線與時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖5 JC1-JC9豎向位移量變化速率與時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖2為監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-9的水平位移變化曲線，圖4為監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-9的豎向位移變化曲線，圖2、圖4中的位移曲線整體變化趨勢(shì)一致，即開(kāi)始時(shí)曲線較陡，而后逐漸變緩，最終曲線平行于水平線發(fā)展；圖3為監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-9的水平位移變化速率曲線，圖5為監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-9的豎向位移變化速率曲線，圖3、圖5中曲線開(kāi)始時(shí)波動(dòng)較大，隨后小幅度波動(dòng)，即呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。說(shuō)明基坑水平位移開(kāi)始時(shí)變化較大，最終達(dá)到穩(wěn)定。

表1 各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的控制值及報(bào)警值

在此觀測(cè)過(guò)程中，9#樓基坑的9個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平累計(jì)位移量在0mm～3.06mm之間，9#樓基坑的9個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的豎向累計(jì)位移量在0mm～2.8mm之間，參考表1，均未超過(guò)報(bào)警值；9#樓各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移變化速率最大為0.6mm/d；9#樓各監(jiān)測(cè)點(diǎn)豎向位移變化速率最大為0.37mm/d；各點(diǎn)位移變化速率均比較小，都未達(dá)到報(bào)警值。

整個(gè)基坑開(kāi)挖監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移均未出現(xiàn)突變，施工現(xiàn)場(chǎng)未出現(xiàn)明顯塌方、滑移等異常情況?；拥膫?cè)向位移逐漸收斂，基坑開(kāi)挖到底時(shí)趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)論

本文結(jié)合對(duì)實(shí)際基坑工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以得出基坑水平位移和豎向位移的變化速率隨著施工進(jìn)度會(huì)逐漸減小至位移穩(wěn)定，說(shuō)明基坑是穩(wěn)定的。

通過(guò)對(duì)實(shí)際工程的監(jiān)測(cè)和對(duì)位移變化的分析以及前人的研究，還可以發(fā)現(xiàn)：

1）基坑監(jiān)測(cè)總是會(huì)有誤差，不結(jié)合環(huán)境條件與施工工況，則無(wú)法剔除測(cè)量誤差和錯(cuò)誤，有時(shí)甚至?xí)纬慑e(cuò)誤的結(jié)論，影響施工進(jìn)度，造成經(jīng)濟(jì)損失；

2）變形監(jiān)控的預(yù)警指標(biāo)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告給定的地質(zhì)條件，基坑設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)及區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，預(yù)警值應(yīng)包括累計(jì)變形值及其變化速率，宋建學(xué)等[2]認(rèn)為預(yù)警值的確定還缺乏全國(guó)統(tǒng)一的準(zhǔn)則，但筆者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境物理參數(shù)、基坑安全等級(jí)、基坑深度等確定各個(gè)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)預(yù)警值。

3）基坑發(fā)生變形時(shí)，基坑周邊的地表和既有建筑物也會(huì)受到影響，甚至是基坑工程發(fā)生重大事故前都會(huì)有相應(yīng)的預(yù)兆，準(zhǔn)確有效的監(jiān)測(cè)及報(bào)警，完全能將這些基坑事故消滅在萌芽階段，達(dá)到確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全的目的，因此為了基坑安全及對(duì)下一步的施工方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，十分有必要對(duì)基坑的變形監(jiān)測(cè)[3]。

4）基坑工程監(jiān)測(cè)需要形成一個(gè)信息化施工的系統(tǒng)，除了對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，換需要對(duì)周?chē)乇沓两?、既有建筑物變形等進(jìn)行監(jiān)測(cè)并定期進(jìn)行對(duì)位移變化進(jìn)行分析，對(duì)變形進(jìn)行合理的評(píng)估和預(yù)測(cè)，以便對(duì)下一步的施工進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。