淺析重力壩基坑施工監(jiān)測(cè)

摘 要：本文介紹了啟東市軟土地區(qū)一個(gè)開挖深度為4.8m左右、采用重力壩圍護(hù)的基坑工程設(shè)計(jì)實(shí)例，制定了詳細(xì)監(jiān)測(cè)方案，對(duì)基坑工程實(shí)行信息化施工，及時(shí)解決了發(fā)生的險(xiǎn)情，確保了基坑施工的安全。

關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測(cè);重力壩;位移;圍護(hù)結(jié)構(gòu)

一、 工程概況

（一）概況

某項(xiàng)目位于啟東市啟隆鎮(zhèn)，地下設(shè)置一層地下車庫(kù)、樁基礎(chǔ);地下車庫(kù)基坑面積約為1.052萬(wàn)平方米，周長(zhǎng)約為591m;本工程住宅樓及地下車庫(kù)±0.000 相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高+3.700m，場(chǎng)地整平后自然地坪絕對(duì)標(biāo)高按+1.800m 計(jì)算，相對(duì)標(biāo)高-1.900m，基坑開挖深度詳見(jiàn)表1。

基坑周邊環(huán)境情況如下：

（1）基坑北側(cè)：1#車庫(kù)北側(cè)基坑邊線與用地紅線最近距離約為3.7m，用地紅線以外為在建小區(qū)建筑。

（2）基坑?xùn)|側(cè)：該側(cè)基坑邊線與用地紅線最近距離3.7m，用地紅線以外為在建小區(qū)建筑。

（3）基坑南側(cè)：該側(cè)基坑邊線與用地紅線最近距離約為8.7m，用地紅線以外為在建小區(qū)建筑。

（4）基坑西側(cè)：1#車庫(kù)基坑邊線與用地紅線最近距離約為4.7m，用地紅線以外為施工便道以及空地。

二、 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基坑圍護(hù)采用重力壩及排樁的圍護(hù)形式，普通壩體寬度為3.70m。

1#地塊地下室周圍較為空曠，但需要保護(hù)周邊已施工完成的號(hào)房樁基。

三、 基坑監(jiān)測(cè)

（一）監(jiān)測(cè)內(nèi)容

本項(xiàng)目基坑施工信息化監(jiān)測(cè)工作，自2018年08月中旬進(jìn)場(chǎng)布點(diǎn)及初值采集到2019年07月底基礎(chǔ)施工至±0.000，基礎(chǔ)回填完畢，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定為止，總歷時(shí)近11個(gè)月。監(jiān)測(cè)工作緊隨工程進(jìn)展，在圍護(hù)樁時(shí)同步埋設(shè)各類監(jiān)測(cè)元件。

本工程監(jiān)測(cè)主要可分以下幾個(gè)階段：

（1）第一階段（2018年08月18日～2018年09月14日）：主要埋設(shè)各類監(jiān)測(cè)元件。

（2）第二階段（2018年09月14日～2019年04月23日）：土方開挖及基礎(chǔ)底板施工階段。本階段自2018年08月18日土方開挖開始起，到2019年03月22日坑內(nèi)土方開挖結(jié)束，直至2019年04月23日基礎(chǔ)底板全部澆筑結(jié)束。

（3）第三階段（2019年04月23日～2019年7月20日）：地下結(jié)構(gòu)施工。本階段基坑大底板養(yǎng)護(hù)達(dá)到一定強(qiáng)度后，施工地下結(jié)構(gòu)，至2019年07月20日地下結(jié)構(gòu)施工已出±0.00。

在第二～三階段，伴隨著基坑土方開挖、墊層澆筑，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全面開展，為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)階段。

（二）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置及密度應(yīng)與樁基施工、圍護(hù)施工的區(qū)域、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、基坑開挖順序、被保護(hù)對(duì)象的位置及特性相匹配，同時(shí)參照圍護(hù)結(jié)構(gòu)位置、附屬結(jié)構(gòu)位置及開挖分段長(zhǎng)度等參數(shù)，進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，同時(shí)也注意了斷面的布設(shè)，主要為了解變形的范圍、幅度、方向，從而對(duì)基坑形信息有一個(gè)清楚全面的認(rèn)識(shí)，為圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和基坑環(huán)境安全提供全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)測(cè)信息。

設(shè)計(jì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布點(diǎn)情況如下：

（三）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理及分析

1. 坑外地表豎向位移監(jiān)測(cè)

將基坑監(jiān)測(cè)工作結(jié)束時(shí)（截至2019年08月02日），坑外地表測(cè)點(diǎn)累計(jì)變形數(shù)據(jù)繪制成圖2。

從圖形曲線變化情況可以看出：

基坑開挖后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)側(cè)位移逐漸發(fā)展，周邊土體隨之發(fā)生一定的位移，周邊地表因而出現(xiàn)向下位移的現(xiàn)象，隨著開挖深度的增加，周邊地表的垂直位移量也有所增加。

隨著基坑大底板澆筑完成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，周邊地表的沉降速率明顯變緩。

2. 周邊建構(gòu)筑物垂直位移監(jiān)測(cè)

將基坑監(jiān)測(cè)工作結(jié)束時(shí)（截至2019年08月02日），周邊建筑物監(jiān)測(cè)的累計(jì)結(jié)果繪制成圖。各建筑物的垂直位移變化曲線見(jiàn)圖3～圖4。

通過(guò)上述圖表來(lái)看：

在建建筑物與新建建筑物自身沉降量較大，其中，周邊建筑物監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂直方向累計(jì)位移最大值為F36測(cè)點(diǎn)的-34.62mm。

在大底板混凝土澆搗完成后，建筑物的下沉趨勢(shì)均有明顯減緩，各建筑物測(cè)點(diǎn)在地下結(jié)構(gòu)施工期間變化量均比較平緩。

3. 圍護(hù)頂部垂直位移、水平位移監(jiān)測(cè)

將基坑監(jiān)測(cè)工作結(jié)束時(shí)，圍護(hù)頂部測(cè)點(diǎn)累計(jì)變形數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成表3，分析如下。

注：垂直位移數(shù)據(jù)為“+”表示測(cè)點(diǎn)向上位移，數(shù)據(jù)為“-”表示測(cè)點(diǎn)向下位移;

基坑圍護(hù)頂部垂直方向位移最大值為W10的35.92mm;水平方向均表現(xiàn)為向基坑方向位移，最大值為W26的176.00mm。

基坑大底板混凝土澆搗后，圍護(hù)頂部各變形測(cè)點(diǎn)逐漸趨于穩(wěn)定，各測(cè)點(diǎn)在地下結(jié)構(gòu)施工期間變化較為平緩。

（4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形監(jiān)測(cè)

將基坑監(jiān)測(cè)工作結(jié)束時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移測(cè)孔的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成表4分析如下。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測(cè)孔的主要變形發(fā)生在底板澆筑前，大底板澆筑完畢后，地下結(jié)構(gòu)施工期間，圍護(hù)體的側(cè)向變形明顯收斂。

四、 結(jié)論

在整個(gè)基坑施工過(guò)程中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)局部變形較大，由于及時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)參見(jiàn)單位，及時(shí)采取了有效措施，保證了基坑的正常運(yùn)行。

在基坑開挖中應(yīng)盡可能加快開挖速度，合理掌握開挖的次序。開挖至底板的標(biāo)高時(shí)，應(yīng)迅速澆筑墊層，這對(duì)于有效控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形大有益處。

基坑施工過(guò)程中，由于對(duì)基坑開挖前的降水設(shè)計(jì)、施工予以了充分的重視，設(shè)計(jì)針對(duì)不同基坑圍護(hù)形式、不同土質(zhì)進(jìn)行了充分考慮，降水施工時(shí)加強(qiáng)了檢修和監(jiān)測(cè)，為后續(xù)基坑開挖和渣土運(yùn)輸提供有利條件。

在基坑開挖階段以及基坑開挖完成以后底板尚未澆筑時(shí)，應(yīng)對(duì)大雨等不利天氣有充分考慮。因?yàn)榇藭r(shí)圍護(hù)體正處于最不利的受力狀態(tài)，一旦發(fā)生涌沙等不利因素，將會(huì)對(duì)圍護(hù)體的安全運(yùn)行產(chǎn)生極大影響。

基坑施工過(guò)程中，因?yàn)榧訌?qiáng)和完善了對(duì)圍護(hù)墻體和周邊環(huán)境的變形觀測(cè)，以及對(duì)周邊的水體、土體的監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)施工，以確保工程安全，順利地完成基坑的開挖施工工作。因此，施工監(jiān)測(cè)是保障工程施工安全，減少經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)驗(yàn)證圍護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的不可缺少的強(qiáng)有力手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志剛.軟土地基深基坑支護(hù)施工監(jiān)測(cè)技術(shù)分析[J].山西建筑，2018（1）.

[2]王亞民.明挖基坑施工監(jiān)測(cè)與分析[J].科技資訊，2010（13）.

[3]盧海東.某深基坑結(jié)構(gòu)的支護(hù)設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2014（1）.

作者簡(jiǎn)介：

劉桂云，上海市建筑科學(xué)研究院有限公司。