深基坑連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)分析

楊 青

(山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030006)

引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展,地下鐵路、地下管線、上陰渠、道路等城市的改造和擴(kuò)張受到大型開(kāi)挖的制約,地下連續(xù)墻經(jīng)常被采用[1-2]。在城市土建工程中,常采用薄板樁支護(hù)開(kāi)挖。由于在鋼板樁施工中大量使用柴油錘,使得鋼板樁的施工受到很大限制從而采用地下連續(xù)墻。

1 工程概況

項(xiàng)目由兩大區(qū)域組成,分別為商務(wù)辦公區(qū)和高層住宅區(qū)。商務(wù)區(qū)由東塔樓及東西塔連接體、西塔樓、酒店、酒店裙房和大底盤地下室組成。東、西塔樓為41層建筑高度184米,酒店為36層建筑高度170米。住宅區(qū)由33層住宅樓5棟和地下車庫(kù)組成。

商務(wù)辦公區(qū)±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高780.000 m；住宅區(qū)±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高779.600 m。占地面積81 758平方米，基坑總面積約79 000平方米，工程基底標(biāo)高約-16.3～-18.1米，施工平面圖如圖1所示。

圖1 施工平面圖

2 工程周邊環(huán)境

擬建場(chǎng)地的現(xiàn)狀圍墻為用地界線。地下室外墻距離現(xiàn)有圍墻東面為7.2米、其余三面為5米。地連墻支護(hù)為地下室外墻外邊線外擴(kuò)2.1米,周邊場(chǎng)地狹窄。

工程四面都為市政道路,北鄰龍城大街,主要管線為市政雨水管,距離現(xiàn)場(chǎng)距離約為30米;西鄰濱河?xùn)|路,主要管線也是雨水管,距離現(xiàn)場(chǎng)約100米;南鄰龍城南街,主要管線為市政雨水和污水管線,距離現(xiàn)場(chǎng)約7米,目前還沒(méi)有和市政管線接通,未投入使用;東鄰星河中路,主要管線為市政雨水和污水管線,距離現(xiàn)場(chǎng)約15米,目前還沒(méi)有和市政管線接通,未投入使用[3]。

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)分析

工程基坑安全等級(jí)為Ⅰ級(jí)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),基坑支護(hù)采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻(兼做止水帷幕)+擴(kuò)大頭錨索支護(hù)方式。場(chǎng)地自然地坪卸土2米后再做地連墻導(dǎo)墻,頂部邊坡采用土釘噴錨護(hù)坡,地連墻外側(cè)分幅冷縫采用高壓旋噴樁止水。

基坑監(jiān)測(cè)控制值如表1所示,監(jiān)測(cè)控制值如表2所示。

表1 基坑監(jiān)測(cè)控制值

表2 監(jiān)測(cè)控制值表

3.1 建筑物沉降分析

在基坑周邊有行政樓和化糞池兩個(gè)建筑,并在其周圍布置了J01-J70共70個(gè)沉降測(cè)點(diǎn),根據(jù)距離基坑的遠(yuǎn)近選取19個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),按照基坑開(kāi)挖深度分別提取沉降數(shù)據(jù),并繪制曲線如圖2和圖3所示。

從圖2中可以看出,當(dāng)基坑開(kāi)挖到4 m時(shí)，距離基坑在1 m左右，沉降位移為-4.12 mm；距基坑距離在8.45 m，沉降位移為-13.55 mm；距基坑距離在18.55 m，沉降位移為-3.35 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到6 m時(shí)，距離基坑在1 m左右，沉降位移為-4.95 mm；距基坑距離在8.45 m，沉降位移為-17.25 mm；距基坑距離在18.55 m，沉降位移為-3.95 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到8 m時(shí)，距離基坑在1 m左右，沉降位移為-6.25 mm；距基坑距離在8.45 m，沉降位移為-21.35 mm；距基坑距離在18.55 m，沉降位移為-4.85 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到10 m時(shí)，距離基坑在1 m左右，沉降位移為-6.55 mm；距基坑距離在8.45 m，沉降位移為-23.25 mm；距基坑距離在18.55 m，沉降位移為-5.05 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到12 m時(shí)，距離基坑在1 m左右，沉降位移為-7.05 mm；距基坑距離在8.45 m，沉降位移為-26.15 mm；距基坑距離在18.55 m，沉降位移為-5.35 mm。

圖2 化糞池沉降位移曲線圖

從圖3中可以看出,當(dāng)基坑開(kāi)挖到4 m時(shí),距離基坑在1m左右,沉降位移為-1.45 mm；距基坑距離在6.1 m,沉降位移為-1.85 mm；距基坑距離在19.15 m,沉降位移為-0.75 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到6 m時(shí),距離基坑在1 m左右,沉降位移為-2.15 mm；距基坑距離在6.1 m,沉降位移為-3.65 mm；距基坑距離在19.15 m,沉降位移為-1.05 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到8 m時(shí),距離基坑在1 m左右,沉降位移為-3.85 mm；距基坑距離在6.1 m,沉降位移為-5.78 mm；距基坑距離在19.15 m,沉降位移為-1.35 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到10 m時(shí),距離基坑在1 m左右,沉降位移為-4.85 mm；距基坑距離在6.1 m,沉降位移為-7.55 mm；距基坑距離在19.15 m,沉降位移為-1.55 mm。當(dāng)基坑開(kāi)挖到12 m時(shí),距離基坑在1 m左右,沉降位移為-7.15 mm；距基坑距離在6.1 m,沉降位移為-11.25 mm；距基坑距離在19.15 m,沉降位移為-2.05 mm。

圖3 行政樓沉降位移曲線圖

從圖2和圖3可以看出,隨著累積建造定居點(diǎn)在基坑的開(kāi)挖逐漸增加,沉降最大值的位置不是最靠近基坑,和合并后的墻的水平位移曲線表明,基坑開(kāi)挖。由此產(chǎn)生的表面沉降是一個(gè)凹槽形的沉降模式?；S池的沉降比較大。最大沉降發(fā)生在距基坑8.45米,其值為-24.4 mm。行政樓整體沉降較小,相對(duì)均勻,最大沉降量為11.61 mm左右。這兩幢建筑不同的沉降曲線主要是由于化糞池的淺基礎(chǔ)和行政樓的基礎(chǔ)形式不同。因此,基坑開(kāi)挖對(duì)淺基礎(chǔ)的影響最大。兩個(gè)建筑物的最大變形位置不隨工況變化而變化,最大變形位置在支撐樁后0.5 ～ 0.7倍基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)。

3.2 連續(xù)墻水平位移分析

從圖4中可以看出,當(dāng)工程情況為工況1時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為1.25 mm；基坑的深度為-15 m時(shí),水平位移為0.75 mm；基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為0.25 mm。當(dāng)工程情況為工況2時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為1.55 mm；基坑的深度為-7.35 m時(shí),水平位移為2.75 mm；基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為1.85 mm。當(dāng)工程情況為工況3時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為4.15 mm；基坑的深度為-14.75 m時(shí),水平位移為6.75 mm；基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為1.91 mm。當(dāng)工程情況為工況4時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為4.25 mm；基坑的深度為-22.5 m時(shí),水平位移為12.65 mm；基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為1.95 mm。當(dāng)工程情況為工況5時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為5.25 mm；基坑的深度為-23 m時(shí),水平位移為12.95 mm;基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為1.85 mm。當(dāng)工程情況為工況6時(shí),基坑的深度為-1 m時(shí),水平位移為6.25 mm；基坑的深度為-26.7 m時(shí),水平位移為18.75 mm；基坑的深度為-35 m時(shí),水平位移為4.65 mm。

圖4 連續(xù)墻水平位移曲線圖

由圖4可知,墻體整體呈現(xiàn)“弓”型,連續(xù)墻的最大水平位移發(fā)生在距離墻頂2/3處,其最大值發(fā)生在第6工況。

3.3 地表沉降分析

從圖5中可以看出，當(dāng)工程情況為工況1時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-2.05 mm；距離基坑邊的距離為5 m時(shí)，沉降值為-4.25 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-0.11 mm。當(dāng)工程情況為工況2時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-3.15 mm；距離基坑邊的距離為5 m時(shí)，沉降值為-5.35 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-0.11 mm。當(dāng)工程情況為工況3時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-3.85 mm；距離基坑邊的距離為6.2 m時(shí)，沉降值為-7.25 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-0.15 mm。當(dāng)工程情況為工況4時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-4.15 mm；距離基坑邊的距離為6.15 m時(shí)，沉降值為-8.05 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-0.17 mm。當(dāng)工程情況為工況5時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-5.05 mm；距離基坑邊的距離為8.75 m時(shí)，沉降值為-9.15 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-0.21 mm。當(dāng)工程情況為工況6時(shí)，距離基坑邊的距離為1 m時(shí)，沉降值為-5.35 mm；距離基坑邊的距離為9.15 m時(shí)，沉降值為-13.25 mm；距離基坑邊的距離為41 m時(shí)，沉降值為-1.35 mm。

由圖5可知,地表沉降整體呈現(xiàn)“凹”型。隨著基坑開(kāi)挖,地表最大沉降以及沉降最大速率均發(fā)生在第6工況[4],均滿足規(guī)范要求[5]。

4 結(jié)論

本文結(jié)合實(shí)際工程,通過(guò)分析連續(xù)墻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論:在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,基坑周邊建筑物的基礎(chǔ)形式?jīng)Q定了建筑物的沉降值;連續(xù)墻墻體整體呈現(xiàn)“弓”型,且最大水平位移發(fā)生在距離墻頂2/3處;地表沉降整體呈現(xiàn)“凹”型,沉降速率符合規(guī)范要求。