復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域深基坑的施工監(jiān)測分析

周亮 趙瑞霞

摘 要：以某基坑工程為背景，圍繞復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下施工監(jiān)測工作進行探討，確立基坑監(jiān)測布置方案，并對基坑地表沉降、建筑沉降等多項指標(biāo)展開監(jiān)測工作，探尋基坑開挖與時間之間的影響關(guān)系，并得出相應(yīng)的規(guī)律曲線，對所得到的曲線圖像進行分析，以便為后續(xù)的工程施工提供可行的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：深基坑 沉降監(jiān)測 地表沉降

在當(dāng)前城市建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大的背景下，為了進一步緩解地面交通的壓力，地下空間的利用已經(jīng)成為了目前發(fā)展的主流趨勢之一，這一現(xiàn)狀在部分一線大型城市中更為普遍。深基坑開挖是地下工程得以順利開展的基本前提，伴隨著基坑開挖深度的加大，隨之引發(fā)了諸多工程問題，在此背景下以何種方法對其進行處理已經(jīng)成為了工程事業(yè)中亟需解決的問題。

1.工程概況

關(guān)于本文所探討的基坑工程，項目總長度為28.350km，其由西南方向引出并逐步向東北方向延展。其設(shè)置有地下兩層明挖區(qū)間，整個區(qū)段的施工基于明挖順作法而展開，由此形成厚度為0.8m的地下連續(xù)墻。根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示，區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)成較為復(fù)雜，含有大量的粉質(zhì)黏土以及粉砂，以第四系松散淺層孔隙潛水為主，同時在深度較大的區(qū)域還伴隨有一定量的空隙承壓水。

施工場地地質(zhì)構(gòu)造的巖層具體產(chǎn)生形狀為單斜狀，勘察施工現(xiàn)場并沒有基巖出露問題，于場地西北角相距150m的基巖處露段，巖層產(chǎn)狀是135°<12°，為硬性結(jié)構(gòu)面，該場地巖體幾乎沒有缺口，具體結(jié)構(gòu)為大塊狀以及層狀，區(qū)內(nèi)和附近地段沒有斷層。按照工程地質(zhì)現(xiàn)狀可知，場地地層主要構(gòu)成部分有粉砂巖以及砂巖等。

2.場地影響分析

（1）現(xiàn)場穩(wěn)定性以及適宜性。按照地質(zhì)勘察實際報告我們可以了解到，新建建筑場地沒有崩塌以及滑坡等問題，周圍沒有復(fù)雜的水文、構(gòu)造條件，并且沒有斷層通過該地。

（2）新建工程施工對周邊相鄰建構(gòu)筑物造成的影響。通過進一步對現(xiàn)場進行勘查，可知場地附近有眾多建筑物，以重要高層建筑為主，該地和地下車庫邊線距離比較近，因此開挖地下車庫會對附近的建筑以及管線等帶來不良后果造，所以施工者于平場開挖工作之前，應(yīng)當(dāng)利用切合實際的手段支護基坑邊坡，保護附近的管線。

（3）地下水及地表水對建筑物造成的影響

新建施工場地的地貌是剝蝕淺丘，該施工場地并不具備充足的地下水資源，并且雨季雜填土中非常容易出現(xiàn)滯水的問題，因此工作人員應(yīng)當(dāng)重視排水工作。

3.基坑監(jiān)測布置方案

基于對基坑的監(jiān)測工作，可以明確在后續(xù)開挖過程中圍護結(jié)構(gòu)的實際情況，看其是否出現(xiàn)了位移等問題，同時對鋼支撐軸力變化情況進行分析，以所得到的信息為指導(dǎo)確定合適的施工工藝。在本文的基坑工程中，監(jiān)測所覆蓋的內(nèi)容較為復(fù)雜，最為關(guān)鍵的有基坑外地表沉降、建筑物沉降以及連續(xù)墻的變形情況。為了推動監(jiān)測工作的持續(xù)進行，提升所得監(jiān)測結(jié)果的可靠性，則需要使用到全站儀、水準(zhǔn)儀以及應(yīng)變計等高精度設(shè)備，并設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)測點。

3.1監(jiān)測內(nèi)容及頻率

按照項目設(shè)計圖紙，結(jié)合基坑附近環(huán)境條件，對該基坑項目工程的以下內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測，主要工期是270d，完成以后由專門工作者對實際運行效果進行監(jiān)測，監(jiān)測的時間為2年。筆者在本文僅僅分析基坑開挖和地下結(jié)構(gòu)的監(jiān)測工作。具體監(jiān)測內(nèi)容和次數(shù)在表1中有所展示。

3.2基坑外地表沉降監(jiān)側(cè)

伴隨著基坑開挖工作的持續(xù)進行，極其容易對基坑外側(cè)的土體造成影響，即在應(yīng)力場的變化下會引發(fā)沉降等現(xiàn)象，而不同深度所產(chǎn)生的影響也不盡相同，通常來說，以3倍基坑開挖深度表現(xiàn)得最為明顯。要求任何一個開挖段都需要設(shè)置一組測量斷面，且在垂直基坑方向2倍開挖深度范圍內(nèi)所設(shè)置的觀測點數(shù)量應(yīng)達到5個。關(guān)于斷面的設(shè)置規(guī)則，以50m為間距進行，其需要與墻體的測斜孔一一對應(yīng)，各個斷面點的間距應(yīng)控制在5m，在5個點的共同作用下形成了一個完整的斷面。

3.3基坑外水位觀側(cè)

設(shè)置地下水位觀測孔，需要沿著基坑周邊進行布設(shè)，各孔之間的距離以40～50m為宜，以基坑開挖深度為基準(zhǔn)，在其1m以下為宜。

3.4建筑物監(jiān)側(cè)點

基坑施工容易引發(fā)建筑沉降等不良問題，無論是大規(guī)模沉降還是不均勻沉降，二者均會對建筑物的安全性造成影響，為了更好的掌握周邊建筑物的實際情況，有必要通過布設(shè)監(jiān)測點來獲得對建筑物的影響程度，在此基礎(chǔ)上做好參數(shù)調(diào)整工作，從而創(chuàng)建出安全的施工環(huán)境。

3.5地下連續(xù)墻墻頂變形

關(guān)于地下連續(xù)墻墻頂變形問題，也需要借助于監(jiān)測點來獲得其實際情況，無論是地下連續(xù)墻的垂直還是水平方向，都需要設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)測點。

3.6支撐軸力監(jiān)側(cè)

在展開基坑開挖或者是主體結(jié)構(gòu)施工的過程中，必須進行支撐軸力監(jiān)測，由此明確支撐軸力的變動情況，綜合考慮到圍護結(jié)構(gòu)的位移，圍繞支撐結(jié)構(gòu)的安全性展開相關(guān)的評估工作。關(guān)于支撐軸力監(jiān)測點的設(shè)置，需要在24m以內(nèi)至少有一組墻體設(shè)置有監(jiān)測點，同時還需要滿足兩個開挖段有一組支撐軸力監(jiān)測點的基本原則。另外還需要在支撐結(jié)構(gòu)上增設(shè)鋼筋應(yīng)力計斷面，且以對稱的原則設(shè)置4個鋼筋應(yīng)變計，此后在鋼支撐上增設(shè)一個反力計。

4.監(jiān)測成果及分析

4.1監(jiān)測成果

基坑抗滑樁施工、基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工期間，周邊地表、管線及建筑各監(jiān)測點整體差異沉降較小，變形曲線較為平緩、變化均勻，在地下結(jié)構(gòu)施工完成后，各點位沉降變化逐漸趨于穩(wěn)定，說明抗滑樁對基坑施工控制周邊附屬設(shè)施及結(jié)構(gòu)變形具有重要的工程意義，但基坑開挖時期周邊地表沉降監(jiān)測點位JF04和JF13存在沉降急劇增大現(xiàn)象，最大變化達16.62mm，對監(jiān)測點位造成破壞。JF04位于基坑?xùn)|側(cè)抗滑樁外地表、JF13位于基坑北側(cè)抗滑樁外地表，根據(jù)現(xiàn)場情況及施工進度分析，該點位沉降突變主要是由于擋板工程施工相對滯后造成樁間上體流失引起，施工單位及時采取措施，使得上體流失得到有效控制，并對監(jiān)測點位進行恢復(fù)，隨后繼續(xù)測量工作。周邊地表、管線及建筑豎向位移如圖1所示。

4.2成果建議

（1）由于地表沉降以及墻體位移等現(xiàn)象在持續(xù)發(fā)生，必須縮短基坑的暴露時間。

（2）在進行基坑開挖作業(yè)時需考慮到“時空效應(yīng)”的影響，需要遵循隨挖隨撐的基本原則。

（3）應(yīng)選取合適的天氣進行開挖作業(yè)。當(dāng)遇到大暴雨天氣時，則需要加強對水位的觀測，且需要關(guān)注土體的坡度，盡可能降低對降水井所產(chǎn)生的不良影響。

（4）受基坑開挖深度的影響，無論是基坑水位、建筑沉降還是鋼支撐軸力等都會隨之受到影響，因此在觀測過程中需要對彼此間的相關(guān)性進行分析，對其內(nèi)部規(guī)律進行總結(jié)，以便更好地采取相關(guān)解決措施。

5.結(jié)束語

綜上所述，在進行地鐵基坑開挖作業(yè)時，必須做好對基坑工程的監(jiān)測工作，由此實現(xiàn)信息化施工。以監(jiān)測數(shù)據(jù)為指導(dǎo)，有效的控制基坑支護變形，為整個地鐵工程的施工創(chuàng)設(shè)出穩(wěn)定的環(huán)境。

參考文獻：

[1]庹惠斌，邢海青.復(fù)雜環(huán)境下深基坑工程監(jiān)測工作研究[J].建設(shè)監(jiān)理，2018（12）：20-23+83.

[2]徐軍.復(fù)雜環(huán)境條件下的大型深基坑施工及監(jiān)測分析[J].建筑施工，2018（06）：862-864.