深基坑监测实例分析（精选11篇）
深基坑监测实例分析 篇1
引言
近年来, 随着城市建设的高速发展, 对地下空间的开发利用大大增加, 出现了大量在密集建筑群中施工的基坑工程[1]。由于周围环境复杂, 在基坑施工过程中, 只有对基坑支护结构和相邻的建筑物进行系统、全面地监测, 并将信息及时反馈给有关单位, 判断支护结构及周边环境安全状态, 在出现异常情况时及时反馈, 并采取必要的工程应急措施, 才能确保工程施工的顺利进行。
1 现场监测
1.1 工程概况
武汉某小区位于硚口区汉西一路边, 内含9栋34层高层建筑。本场地在勘探深度 (58.0m) 范围内除表层分布有厚度不一的杂填土, 其下为第四系全新统冲积、冲洪积成因的粘性土、砂土, 具有自上而下颗粒逐渐变粗的沉积韵律, 具有典型二元结构, 下伏基岩为志留系泥岩。现场土质由上而下为:1-1杂填土、2-1粉质粘土、2-2粘土、2-3粉质粘土、3粉质粘土与粉砂、4粉砂。基坑支护形式根据开挖深度不同主要分为为两种形式:
1) 支护结构深入到粉砂层的, 采用双排直径600mm间距400×450mm搅拌桩, 桩长7m, 外设预应力管桩, 如图1所示。
2) 支护结构深入到2-3粉质粘土层的, 采用双排直径500mm间距350×400mm搅拌桩, 桩长6.5m, 外设喷射混凝土护坡, 如图2所示。
1.2 监测点的布置
本工程基坑开挖顺序由南向北进行, 根据基坑监测要求, 在基坑周围监测点位如图3所示。
1.3 监测内容
由于周边环境复杂, 两侧为公路, 一侧为居民楼, 需保护的建筑及道路对基坑开挖变形要求高, 根据基坑工程的周边环境和支护方案及相关的规范[2～4], 本工程委托工程质量监测公司于2011年2月25日到2011年7月8日, 对以下内容进行监测:
1) 基坑支护结构的坡顶沉降监测采用水准仪对监测点进行监测, 累计15次。
2) 基坑支护结构的坡顶水平位移监测采用全站仪对监测点进行监测, 累计15次。
3) 基坑周边建筑物沉降观测累计12次。在西侧、西南侧靠近基坑一侧的四栋建筑物外墙上各布置4个沉降观测点, 采用专用测量钉, 在开挖之前完成测点埋设。
1.4 基坑开挖监测预警指标与报警
本工程为带人防地下室的一级基坑, 根据GB50497-2009《建筑基坑工程监测技术规范》, 基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制[6]。
l) 基坑支护结构的坡顶累计竖向位移大于基坑开挖深度0.4%, 或者位移速率连续3天大于2.5mm/d。
2) 基坑支护结构的坡顶累计水平位移大于基坑开挖深度0.4%, 或者位移速率连续3天大于5mm/d。
3) 周边建筑不均匀沉降已大于规范规定的允许值35mm, 或者位移速率连续3天大于1.5mm/d。
2 监测结果分析
2.1 基坑支护结构沉降监测
基坑支护结构沉降随基坑开挖的进程而呈现出明显的变化规律:当基坑开挖时, 各监测点的沉降量初期很大, 后期慢慢变小并逐渐收敛。图4为基坑支护结构沉降监测结果, 最终监测结果表明:C3#监测点累计沉降变化最大, 其沉降量为5.99mm, 其他各点变化相对较小。
2.2 基坑支护结构水平位移监测
基坑支护结构水平位移随基坑开挖的进程而呈现出明显的变化规律:当基坑开挖时, 各监测点的位移相应地变大;当开挖完毕时, 位移又相应地趋于缓慢并逐渐收敛。图5为基坑支护结构水平位移监测结果, 最终监测结果表明:C1#监测点累计水平位移最大, 其位移量为21.5mm, 其他各点变化相对较小。
2.3 基坑周边建筑物沉降监测
基坑周边建筑物沉降与围护结构水平位移发展基本上相适应, 即当围护结构发生最大水平位移时, 邻近建筑物的沉降也最大;当支护结构相对比较稳定时, 沉降又相应地趋于缓慢并逐渐收敛。图6为基坑周边建筑物沉降监测结果。最终监测结果表明, 19#监测点累计沉降最大, 其沉降量为5.90mm, 其他各点变化相对较小。
3 小结
基坑监测是对基坑支护工程施工过程中支护结构变形信息的获取、分析和解释, 对基坑支护工程的变形进行预报。深基坑开挖过程中, 基坑侧土体的位移、支护结构受力变形和地下水位变化等与基坑支护系统设计以及基坑开挖施工过程密切相关[6]。本工程在复杂周边环境下, 对基坑开挖过程中的基坑支护结构沉降量、水平位移, 基坑周边建筑物沉降量进行了监测。根据监测结果调整开挖顺序、开挖方法, 出现险情时采取措施, 为工程的顺利进行提供了有力保障, 也减小了对周边环境的影响。
摘要：通过对武汉市某小区深基坑监测进行分析, 结果表明:在基坑开挖施工过程中对基坑支护结构和周边环境有针对性的进行监测, 可以保证基坑支护工程的安全、基坑开挖施工安全和周边环境的安全, 同时, 通过监测的信息反馈, 指导了施工, 合理地安排了施工进度。
关键词：基坑监测,沉降,水平位移
参考文献
[1]刘建航, 候学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]JGJ/T8—97建筑变形测量规程[S].北京:中国建筑工业出版
[3]DB42/159—1998深基坑工程技术规定[S], 1998:38!49.
[4]GB50007—2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002:94!96.
[5]GB50497-2009, 建筑基坑工程监测技术规范[S], 北京:中国计划出版社, 2009:25-27。
[6]赵忠岩, 石汉生, 刘翔, 朱远辉, 周洪波.南京联强国际大厦深基坑支护设计与监测[J].建筑结构, 2007, 37 (9) :115-117.
深基坑监测实例分析 篇2
建筑深基坑支护工程设计、监测工作的通知》的通知
各有关单位：
2014年初北京市住房和城乡建设委员会和北京市规划委员会联合发布了《关于规范北京市房屋建筑深基坑支护工程设计、监测工作的通知》（京建法[2014]3号），该文件即将于2014年6月1日起实施。
通知要求深基坑支护工程需要具备岩土工程设计资质的单位进行设计，设计单位项目负责人应具有注册土木工程师（岩土）执业资格，并在设计文件上加盖注册章。深基坑工程设计文件应明确施工监测的监测项目、监测频率、监测点数量及位置、监测控制值和报警值等技术要求。
自本通知发布后，分公司及项目部应严格按照本通知的要求审核分包单位上报的深基坑支护工程安全专项施工方案，符合要求后上报集团公司技术部，否则不予审核和备案。
特此通知。
附：关于规范北京市房屋建筑深基坑支护工程设计、监测工作的通知（京建法[2014]3号）
北京万兴建筑集团有限公司技术部
2014年5月30日
附件：
关于规范北京市房屋建筑
深基坑支护工程设计、监测工作的通知
京建法〔2014〕3号
各区、县住房城乡建设委、规划分局，东城、西城区住房城市建设委，经济技术开发区建设局、规划分局，各有关单位：
为进一步规范北京市房屋建筑深基坑支护工程（以下简称“深基坑工程”）设计、监测工作，确保深基坑工程及周边环境安全，依据《住房城乡建设部关于印发<工程勘察资质标准>的通知》（建市〔2013〕9号）、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497）等规定，现将有关要求通知如下：
一、建设单位应依法选择具备岩土工程设计资质的单位进行深基坑工程设计，设计单位项目负责人应具有注册土木工程师（岩土）执业资格，并在设计文件上加盖注册章。
二、建设单位在编制工程概算时，应当制定包括深基坑工程设计、施工监测和第三方监测所需费用。
三、建设单位应依法选择具备工程勘察综合资质或同时具备岩土工程物探测试检测监测和工程测量两方面资质的单位，对深基坑工程开展第三方监测工作。第三方监测项目和监测频率应符合《北京市住房和城乡建设委员会关于对地方标准<建筑基坑支护技术规程>（DB11/489—2007）中建筑深基坑支护工程监测项目和监测频率有关问题解释的通知》（京建发〔2013〕435号）的要求。
四、深基坑工程设计单位对设计质量负责。深基坑工程设计文件应明确施工监测的监测项目、监测频率、监测点数量及位置、监测控制值和报警值等技术要求。
五、深基坑工程设计等应严格执行《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489）。深基坑工程监测项目和监测频率应符合《北京市住房和城乡建设委员会关于对地方标准<建筑基坑支护技术规程>（DB11/489—2007）中建筑深基坑支护工程监测项目和监测频率有关问题解释的通知》（京建发〔2013〕435号）。当出现《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第7.0.4条情况时，施工单位、第三方监测单位应及时向建设单位报告，并提高监测频率；当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测，并实时向建设单位报告。当出现《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第8.0.7条情况时，施工单位、第三方监测单位必须立即进行危险报警，并立即向建设单位报告，建设单位应组织设计、施工等相关单位立即对深基坑工程支护结构及周边环境中的保护对象采取应急措施，确保安全。
六、第三方监测单位对第三方监测数据和报告负责。第三方监测单位应当根据勘察资料、深基坑工程设计文件、《北京市住房和城乡建设委员会关于对地方标准<建筑基坑支护技术规程>（DB11/489—2007）中建筑深基坑支护工程监测项目和监测频率有关问题解释的通知》（京建发〔2013〕435号）、监测合同及相关规范标准等编制第三方监测方案，并严格按方案开展监测和巡视工作；应及时处理、分析监测数据，及时向建设单位提交监测数据和分析报告；发现异常时，应立即向建设单位反馈。第三方监测分析报告应有注册土木工程师（岩土）签章。
七、施工单位对深基坑工程的施工安全负责。施工单位应根据深基坑工程设计文件编制含监测专篇的深基坑工程专项施工方案，当专项施工方案与深基坑工程设计文件发生重大调整时，应征得深基坑工程设计单位的同意。施工单位应严格按照深基坑工程设计文件和专项方案进行施工、监测和巡视，发现异常时，应立即向建设单位反馈，并采取措施确保深基坑工程及周边环境安全。
八、当第三方监测和施工监测的监测结果有差异时，建设单位应及时组织深基坑工程设计单位、施工单位、第三方监测单位和监理单位对深基坑工程及周边环境安全进行研判，并提出处理意见。
九、施工单位、第三方监测单位应加强对监测点的管理，确保布设的监测点满足监测工作要求。
监测人员应具备一定的专业技能，并取得测量验线员（或测绘作业证）资格证书；使用的监测设备应合格有效、满足监测工作要求。
十、本通知中深基坑工程是指开挖深度大于等于5m，或开挖深度小于5m但地质条件或周边环境较复杂的基坑（槽）工程。
地质条件或周边环境较复杂的基坑（槽）是指具备下列情况中的一项或多项，具体由建设单位会同勘察、设计等单位根据勘察报告和环境情况确定，必要时可邀请危险性较大分部分项工程专家库中的岩土专家共同确定。
（一）开挖深度范围内存在地下水；
（二）开挖深度范围内为淤泥质地层或回填年限不足五年且未经分层夯实的填土；
（三）开挖主要影响区（基坑底坡角45度斜线与基坑垂直和水平方向构成的三角区）内存在建（构）筑物、重要管线基础、重要道路或河湖。
十一、市、区（县）住房城乡建设委、市规划委及各区（县）规划分局将加大执法检查力度，对检查发现违反本通知要求的相关单位，将依法进行查处。可依据市住房城乡建设委《北京市房地产开发企业违法违规行为记分标准》、《北京市建筑业企业违法违规行为记分标准》，对相关单位和人员进行处理，造成安全事故的，将依法追究相关单位和人员的法律责任。
十二、本通知自2014年6月1日起实施。2014年6月1日后开挖的深基坑工程，应严格执行本通知要求。
特此通知。
北京市住房和城乡建设委员会 北京市规划委员会
深基坑工程监测工作方法探讨 篇3
关键词：深基坑监测；监测点布置；观测频率；预警指标；工作方法
随着社会经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高，我国的建筑行业发展迅速，多种大型建筑工程层出不穷，从而导致深基坑开挖的深度逐渐加深，在施工的过程中，有任何一个环节出现问题都有可能引发严重的事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡，从而产生不良的社会影响。因此，利用科学的方法，加强对深基坑工程施工的检测是十分必要的，这有利于提高施工的安全性，减少对周围建筑以及地下各种管道等造成的不利影响。鉴于此，本文对深基坑工程监测方法问题的研究具有重要的现实意义。
一、监测工作相关问题综述
在深基坑工程施工当中，加强对施工工程的监测管理具有重要的现实意义，有利于提高施工的质量和安全性，防止出现重大的安全事故，提高工程的经济效益。因此，在深基坑工程施工的过程中，做好监测工作是十分必要的。
深基坑工程监测工作是一项非常复杂的工作，对监测技术的要求较高，并且需要监测的内容非常多，主要包括以下几个方面：一方面，深基坑的巡视检查。在整个施工的过程中，施工单位和监测单位都要进行配合，严格对基坑内外进行巡视检查。另一方面，利用仪器对施工中涉及到的各種位移、倾斜等问题进行监测[1]。
二、监测工作需要的相关指标的确定
要想更好的完成工程施工的监测工作，需要合理的布置观测点、并确定观测频率以及预警指标。首先，观测点的布置。在对工程进行开挖之前，需要对可以监测的项目进行至少两次观测，并将观测值作为初始值。在设置观测点时，需要根据实际的工作情况以及观测的内容来具体确定。其次，观测频率的确定。观测的频率和基坑开挖的深度相关，一般情况下，当基坑开挖深度为5m时，需要每隔一天观测一次，超过5m并小于10m时，需要每天观测一次，而当深度大于10m时，需要每天观测两次。观测频率并不是绝对的，可以根据观测的结果进行适当的调整。最后，根据相关的要求以及长期的实践经验，来对报警指标进行确定，只要出现威胁整个工程安全性的信号，就需要进行危险报警[2]。
三、监测工作方法分析
（一）做好前期的准备工作，建立科学的深基坑工程监测的管理体系以及管理流程
一方面，做好前期的准备工作，为做好施工监测工作奠定良好的基础。前期准备工作主要包括以下几点：1.根据实际监测工作的要求，购买健全的设备仪器，如高精度测斜管、钢筋应力计等。2.根据要求制作水平位移以及垂直沉降观测点的标记和基准测量点。
另一方面，建立科学完善的深基坑工程监测管理体系以及管理流程。由于深基坑工程监测工作是一项复杂的系统工程，因此单纯的依靠单个的监测单位是无法对整个工程的监测情况进行全面掌握的，监测工作的质量也难以保证。因此，需要建立一个科学完善的深基坑工程监测管理体系。首先，需要成立一个由建设各方人员组成的监测小组，为做好深基坑工程监测工作奠定良好的组织基础。其次，需要根据实际的监测工作的要求，对各个工作岗位和各个管理人员的责任和权利进行明确，从而保证各个管理人员都可以顺利的履行自己的职责，提高深基坑工程监测工作的质量，保证工程施工顺利进行。再次，需要根据相关法律法规的要求以及实际的监测工作状况，来制定监测小组的工作制度，制定各项管理工作的细则，保证各项管理工作都可以真正落实到位，以提高工程施工监测工作的质量。最后，相关的监测人员一定要提高责任意识，认真对施工中出现的各种问题进行监测，一旦监测点出现报警值则需要让施工单位进行有效的处理，防止发生严重的工程事故，保证施工的安全性[3]。
（二）加强对各种仪器设备安装阶段的监测工作
1.加强对测斜管埋设的监管。对于测斜管的埋设需要使用随围护桩钢筋笼进行，并且要保证测斜管的管槽和可能出现的最大水平位移方向平行。在利用观测管进行观测时，需要自下而上进行，一般情况下都是每隔1m设置一个观察点，对观测点的数值进行读数时要尽量提高读数的准确性。另外，还需要绘制深基坑工程的水平位移曲线，以便可以对不同时间以及不同深度土体的位移情况进行全面的掌握[41]。
2.合理确定观测点。想要观测深基坑工程支护结构的垂直位移和水平位移，需要将观测点设置在支护结构的顶端。对于基坑周边坡顶的观测点需要设置在维护结构的外侧。另外，对于立柱沉降水平的观测需要使用精准的水准仪进行观测，观测点设置在支撑结构的顶部。
3.通过埋设钢筋应力计来监测工程的支撑轴力、维护结构内力以及混凝土内支撑。想要对围护结构内力进行监测，需要在基坑的4各剖面分别设置两个钢筋应力计传感器，相邻两个传感器需要间距3米，所有传感器都需要竖向设置，而对于其它各个方面的监测也需要确定监测点，然后设置相应的钢筋应力计。在埋设钢筋应力计时，施工单位需要主动的配合监测单位，保证可以进行准确的监测。另外，对于各种仪器设备，需要注意保护，特别需要注意在焊接钢筋应力计时要防止对钢筋应力计造成破坏。同时，为了保护各种监测仪器可以正常工作，需要将电线进行涂抹，从而提醒所有的相关人员注意包保护[5]。
4.钻孔埋设。在设置水位观测孔时，需要采用钻孔埋设方式，钻孔的直径以及观测管的直径、管底标高都需要严格按照相关的规定以及实际的施工情况进行确定。在观测孔埋设完毕之后，需要立即对观测孔进行洗孔。
结语：
总而言之，在深基坑工程施工的过程中，加强监测工作具有重要的现实意义，有利于提高施工的质量和安全性，防止出现严重的工程事故，以提高施工的进度和经济效益，实现经济效益最大化。因此，建设单位要使用正确的方法，加强对施工的监测工作，对于在工作中发现的任何隐患问题都要及时进行有效的处理，只有这样才能提高深基坑工程施工的质量，保证施工顺利进行。
参考文献：
[1] 顾翔.深基坑工程监测工作及支护施工的常见问题[J].科技风，2011，（2）：171.
[2] 田金国.关于深基坑工程监测工作及支护施工的常见问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（18）：863.
深基坑支护工程变形监测分析 篇4
1 基坑变形种类与问题
1.1 墙体变形
当基坑支撑结构未设立之前, 基坑开挖程度较浅时。不论是柔性或是刚性的墙体, 都会出现墙顶部位移量大的情况。位移呈三角形分布状态, 朝着基坑所在方向产生水平向的的位移。而一旦设置基坑支撑结构之后, 则位移量一般保持不变, 或者朝向基坑外部逐渐移动。这是墙体的水平向变形情况。
由于开挖基坑时, 土体自身重量的释放, 使得墙体出现竖向的变位。即墙体整体上升情况。具相关报道, 某处基坑建设完成后, 其围护墙比预期高度上升了10cm。对于基坑的稳定性来说, 墙体的竖向变形, 上升移动对其造成了不小的负面影响。对于基坑自身的稳定性来说, 墙体的上升, 也对其造成了极大的危害。
1.2 基坑底部变形
一般在基坑开挖深度不大的情况下, 坑底部显现出弹性隆起的现象。基坑底部中心位置出现的隆起情况最为明显。而在基坑较宽, 并且基坑开挖深度较深的情况下, 则会出现塑性隆起的现象。而基坑底部, 也会由中间隆起转变成中间塌陷而四周升高的情况。不过这是相对与普遍的对称形状基坑而言。对于一些长条形的基坑, 由于其宽度较窄, 所以出现的变形情况与浅坑时相同, 即中间变形大, 四周变形小。
1.3 地面沉降
根据以往的施工经验, 在地层土质较软的情况下, 如果墙体入土的深度也比较浅的话, 那么最大位移处, 将显示在墙底部。墙底部的附近边缘会出现地面沉降的情形;而如果土质刚性较大, 并且墙体入土的深度较深的话, 那么, 这时候, 地面沉降所出现的位置, 就不是墙边, 而是在距离墙体一段距离处发生地面沉降。具体距离与位置, 可以通过计算获得。
1.4 基坑损坏
对于基坑的稳定性, 要多加重视。由于一些设计、施工上的疏漏, 对于基坑的稳定性造成破坏性影响。导致基坑损坏。而在实际施工的过程中, 出现基坑损坏的原因一般为:结构稳定性不足、结构刚性差、强度不够。或者, 基坑土质强度不够, 因此造成基坑损坏。
基坑的损坏, 一般情况为:其一, 内支撑不足。其二, 放坡设计过陡, 致使雨水等的侵袭, 造成土体强度、刚度下降。发生基坑滑坡状况。其三, 对柔性围护墙的支撑不够, 致使挡土墙刚性下降, 墙后地面变形。使得基坑的损害对周边的建筑以及地底各种管道造成危害。或者, 挡土墙固定较为牢靠, 可自身强度不够, 在承受较大载荷后, 自身不能支撑而折断。
2 深基坑支护变形的监测准备
对于不同深度, 不同支护结构基坑。要根据其不同的周边环境与设计方案所要求的标准进行监测。
2.1 基准点布设
在不受施工影响的稳定区域内, 使用浇筑混凝土的方法, 设置4到6个观测墩;使用深埋钢管水准基点标识的方法, 布置4个基准点。保证基准点位置稳定, 可以长期保存, 以及满足定期复测的使用要求。基准点标志埋入15天以上, 等待其稳定后, 可以开始观测。
2.2 变形监测点布设
(1) 地表沉降观测点, 在基坑周边约35米处, 设置监测线。每条监测线上布置2至5个监测点。
(2) 边坡坡顶位移与沉降监测点。沿着基坑边缘, 布置基坑边坡顶部的水平垂直观测点。基坑每处边缘的两端以及中点为最佳布置处。每两个监测点之间, 距离20m之内为宜。在观测点处设置标志。
(3) 边坡深层水平位移监测。在避开土钉的前提下, 将测斜管布置在基坑边坡顶部。所布置处平面应小于50m
2.3 监测要求
在基坑土方施工开挖之前, 对水平与垂直位置的初始值进行每天至少两次的测定。在施工开挖过程里, 也要保证每天一次的监测频率。
3 深基坑支护变形施测方法
3.1 水平垂直位移监测
设置两端点A、B于基坑两端不动位置处。并对其位置是否变动定期检查。沿着基坑边缘方向上, 选取具有代表性的位置设立多处观测点。保证受测环境与实际使用环境大致符合。
确定无误后, 采用测量机器人进行测量。
3.2 深层水平位移监测
在基坑开挖半个月之前, 埋入测斜管。保证管内有四个导管互相垂直, 并且与基坑边线也相垂直。保证测斜管不会发生断裂、扭曲、上浮等现象。在监测过程中, 通过测斜仪在导槽内的滑动, 对所在位置测斜管的倾斜度进行监测。设倾斜度为θi则分段长度位置偏差△d为:
3.3 沉降监测
在道路周边设置道钉或者钢筋并将其清晰标志出来, 以此测量施工处附近道路路面的沉降;在周边建筑物的长边中点处以及大转角处布置监测点, 对周边建筑的沉降进行监测;在立柱顶部布置监测点, 使用水准仪对立柱顶部的沉降数值进行监测。对监测出的两组数据进行比对即可。
3.4 支撑轴力监测
在被测断面的主支撑筋上焊接振弦式应力计。通过应力计所测数据即可对断面位置处, 主筋上的受力Pz进行分析。设混凝土的支撑轴力为Pg的话。可得到如下关系:
其中:S为支撑的截面积;
Ec—混凝土弹性模量;
Eg—钢筋弹性模量;
Egh—支撑混凝土的弹性模量 (折算弹性模量) ;
Ag1—钢筋混凝土断面的全部主筋 (钢筋) 截面积之和;
Ag2—单根钢筋的截面积;
4 基坑监护变形预警
由于基坑监测与基坑施工同步进行, 为了保证基坑施工安全, 对于基坑位移变形的预警也同样重要
(1) 当监测到坡顶在68小时之内, 以大于每秒3毫米的速度连续水平位移。即达到预警值。
(2) 当监测到的基坑外水位, 以大于每天500毫米的速度下降了200毫米时, 即达到预警值。
(3) 当周围建筑物以1mm/m的沉降率, 连续下降68小时以上, 并其沉降超过了其自身宽度的1%时, 即达到预警值。
(4) 当自来水管道以每天3毫米的速率, 水平或者沉降20毫米以上的位移量, 即达到预警标准。
(5) 当天然气管道以每天2毫米的速率, 水平或者沉降20毫米以上的位移量, 即达到预警标准。
5 总结
随着各种工程的不断增多, 深基坑结构的深度也越来越深。设计方案、环境条件、施工难度等多方面限制, 致使深基坑的施工逐渐复杂化。对深基坑工程中出现的支护变形进行监测显得尤为重要。而变形监测也逐渐成为施工过程中所必须的组成部分。通过对深基坑支护工程的变形原因, 以及变形机理进行分析, 可以更好的配合变形监测, 与防止变形出现。对解决基坑的支撑, 保证地下工程的施工质量, 加强工程质量安全的管理, 防止出现安全事故等具有重要的参考价值。
摘要：为了保证深基坑支护工程的变形监测数据的准确性, 提高工程质量与施工安全。在深基坑工程的施工条件与施工环境日益复杂的情况下, 对施工监测的内容、监测方法、监测要求等展开分析。对深基坑支护工程的变形机理进行探讨。确保深基坑工程的安全可靠, 以及周边建筑物的安全稳定。
关键词：深基坑,支护,变
参考文献
[1]唐兴华.分析深基坑支护工程开挖变形[J].建材与装饰旬刊, 2011, (4) :153-154.
[2]王花彬, 王文才.某深基坑工程支护监测分析[J].科技致富向导, 2011, (27) :230-230.
地下工程和深基坑安全监测技术 篇5
【关键词】基坑；监测；安全
近几年在地下工程和深基坑施工中，不断出现坍塌事故的调查情况表明，地下工程和深基坑发生重大事故前或多或少都有预兆，如果能够在基坑开挖的过程中切实做好监测工作，及时发现事故预兆并采取适当的措施，应该是可以避免重大基坑事故的发生或减少基坑事故所带来的经济损失和社会影响。
安全监测是施工组织的一部分，属动态管理范畴，是指在整个土建施工过程中对地下水动态、支护结构变形及内力、土层的稳定以及施工对周围建筑物和设施的影响进行观察、监控和量测。通过对量测数据的分析处理，来判断地层、结构的安全稳定性，判断施工对周围环境的影响程度，进而指导施工。现就工程实例谈谈现场监测在明挖结构的基坑开挖施工中的具体应用。
0.工程概况
肇庆恒裕海湾地下工程，南侧靠近旧式民居，基坑总长为155.6m，标宽18.8m，开挖深度深（平均挖深为18.6m），主体结构建筑面积26327.5m2。采用明挖顺做法施工，基坑围护结构采用钻孔桩加钢管内支撑支护。主体基坑施工于2010年11月开始，2011年7月完成，基坑围护结构支撑密集众多，跨度大是本工程施工的重点、难点之一，为确保基坑施工的安全顺利，必须加强对周围建筑物、围护结构的现场监测。
1.水文地质
结构主要位于〈5Z-1、5Z-2〉可∽硬塑状砂质粘性土，承载力较大，压缩性较小，工程性质及整体均匀性均较好。按地下水含水层介质的不同，该段主要含水导层为海陆交互沉积砂层，〈2-3〉空隙含水层及中风混合岩带〈8Z〉裂隙含水层，其余土层全风化岩含水微弱，可视为相对隔水层。
2.现场监测的实施
2.1监测项目及测点位置的确定
监测项目的选择和主次项目的确定，即关系到基坑施工过程中的安全，也关系到工程费用的大小，随意增减监测项目都会造成不必要的损失。本工程在结合工程现状及监测技术水平的情况下，确定了以下的监测项目及各测点位置：
2.2测点数量及布置要求
（1）围护桩水平位移：25个测点，测点平均间距15m。
（2）土体侧向变形：布置在三个断面上，同一孔测点间距0.5m。
（3）支撑轴力：三个断面，布置在支撑靠近端头处。
（4）地下水位：6个测孔，布置在三个断面上。
（5）侧向土压力：40个测点，同一孔测点间距2-3m。（土压力盒须安装在迎土侧的护壁外侧。
（6）钢筋应力：选择三个断面上的桩监测。每根桩的主筋上焊接5根钢筋计，迎土侧主筋上3根（顶板、中板、基底）；基坑侧2根（第一道和第二道支撑中间位置、第二道支撑和基底中间）。
（7）桩身变形：选择三个断面上的桩监测。测斜管须在桩心处预埋，底部达到桩底底面，顶部预留出桩顶冠梁的高度。灌注混凝土时需注意对倾斜管的保护，并保证起铅垂向下。
（8）桩身砼应变：与钢筋应力同桩监测，每根桩上布置5个测点，迎土侧2个（第一道和第二道支撑中间位置、第二道支撑和基底中间）；背土侧3个（顶板、中板、基底）。
2.3报警值及监测周期的设定
该工程的基坑变形报警值根据监测内容，选用围护结构水平位移及钢支撑轴力作为施工安全判别标准的报警值，其设定如下：
（1）平位移报警值（F）：
F=F实/F容
F实：水平位移实测值；
F容：水平位移允许值（第二部开挖：15mm；第三部开挖：20mm；第四部开挖：30mm）。
当F>1：危险；1>F>0.8：注意；F<0.8：安全。
（2）支撑轴力报警值（N）。
当实测的支撑轴力在容许值3000KN范围内，结构判断为安全。
（3）监测工作的监测周期应根据施工进程确定，在开挖卸载急剧阶段，间隔时间不超过3天，其余情况可延至5-10天；当变形发展速率较大、场地条件变化较大或支护结构开裂、安全性（F、N值）为注意时，应1天监测1次；当变形急剧发展、安全性为危险或出现事故征兆时，则要对变形连续监测，及时掌握变形发展趋势和准确判断基坑安全状况。
2.4监测数据的分析与预测
每次监测工作结束后，应及时整理监测数据，以便发现数据有误时可及时改正补测，当发现观测值有明显异常时，能及时采取相应措施。同时还应分阶段、分工序对量测的结果进行总结和分析：
（1）数据的处理：将原始数据用频率分布的形式把数据分布情况显示出来，进行数据的数值特征值计算，舍掉离群数据。
（2）曲线拟合：用函数表达式进行曲线拟合，以便对下一阶段的监测数据进行预测。
3.结束语
某广场深基坑施工监测方案分析 篇6
广场位于苏州工业园区, 占地总面积约13 000 m2, 拟建建筑物主要由东塔楼、西塔楼、商业裙房及地下室组成, 其中, 西塔楼44层, 建筑总高度230 m;东塔楼31层, 建筑总高度164.8 m;商业裙房5层, 建筑高度23.7 m;地下4层 (含地下1层夹层) 。东塔楼、西塔楼均采用框架核心筒结构体系, 裙房采用框架结构, 桩筏基础。采用顺作法的设计, 对撑结合角撑, 广场基坑支护设计的方案是:“两墙合一”的地下连续墙并且同时采用三道钢筋混凝土支撑。
2 基坑监测的等级
根据广场基坑设计的安全等级、基坑所处的地理环境以及地质复杂程度, 该广场的基坑按一级基坑等级的技术要求进行监测。
3 基坑监测的目的
对于基坑的开挖来说, 是一个动态的过程, 与基坑开挖有关的安全稳定也是一个动态过程[1]。因此, 基坑开挖施工过程中, 对基坑主体及周边环境进行全过程实时监测的作用:1) 为设计修改、工程施工、安全保障和质量管理提供实时数据;2) 快速反馈施工信息, 能够及时发现施工过程中的问题, 便于即时制定相应的对策, 通过基坑监测, 能够为后续的设计施工提供参考[2,3]。
4 基坑监测的内容
基坑监测内容见表1。
5 基坑监测的频率
相关测点需要在围护结构施工时就布置完成, 同时记录监测初始值。在施工的过程中, 需结合工况、天气并即时根据监测数据的变化情况, 相应的进行监测频率的调整, 同时根据监测频率提交监测报表;在监测过程中如果出现了较大或异常数据, 需要进行实时分析, 确定原因, 同时预估变形趋势, 提出相应措施。根据设计文件和相关规范要求, 监测频率如表2所示。
6 基坑监测的报警
由于支护结构的土压力分布受支护方式、施工过程和土体状况的影响, 且与侧向位移直接有关, 情况通常比较复杂, 而且现行的设计分析理论远未成熟, 合理确定基坑监测的警戒值对于指导基坑施工意义非凡。如果监测数据达到或者超出警戒值, 须在监测日报表上加盖报警章, 同时应将监测结果及时反馈至现场各相关单位, 及时调整监测频率。
7 基坑监测信息的反馈流程
基坑监测信息反馈有以下几个过程:1) 采集监测数据, 对监测的数据进行初步的分析, 判断监测对象是否安全, 如果数据异常应进一步监测验证;2) 监测数据录入, 并上传至网络平台数据库进行数据处理, 审核人或专家顾问在终端进行网上审核;3) 审核通过后生成成果报告;4) 如果处理中发现监测数值偏大, 达到预警值, 迅速通知施工方停止作业, 由业主、专家组、设计组等商议采取相关措施, 直到可以施工为止;5) 如果监测数值达到了控制值, 立即通知各方停止施工, 并启动业主相关的抢险预案同时监测单位积极配合, 直到措施得当, 危险解除, 可以施工为止;6) 生成监测成果报告。
信息化监测成果反馈流程见图1。
8 结语
监测是利用相对精确的数值对施工质量和安全性进行定量解释表达的一种方法和手段, 它动态诠释了工程设计经验安全系数, 是工程顺利完成的保证。配合预先制定的监测计划, 在工程的适当位置和时间点利用精密仪器进行实时监测能够达到良好的效果;同时, 根据实时监测数据的变化相应的调整施工计划, 能够使施工处于最理想的状态, 对推进“信息化”设计和施工具有非比寻常的意义。
参考文献
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[2]高夕良.基坑工程变形分析及围护结构设计探讨[D].成都:西南交通大学土木工程学院, 2006.
深基坑钢管支撑轴力监测分析 篇7
关键词：基坑监测,钢支撑,轴力
随着基础设施建设的大规模开展, 深基坑工程大量涌现, 各种支护形式也在不断发展和完善, 围护墙加内支撑这一支护形式在市区环境中有着广泛的应用[1,2]。而由于钢管支撑本身的特点及特殊形式下的优势, 钢管支撑有着混凝土支撑不可比拟的优势:施工方便, 连接简单, 受力明确, 循环利用, 因此基坑支护方案中优先考虑钢管支撑形式[3,4]。本文结合南京某基坑的钢管支撑监测数据, 分析基坑开挖过程中两种监测方法下支撑轴力的变化情况, 为今后深基坑的设计和施工总结一些经验。
1 工程概况
本工程位于江宁上坊镇, 场地整平标高为-1.75 m, 基坑坑底标高为-9.95 m~-8.95 m, 基坑开挖深度为7.2 m~8.2 m。
2 工程地质与水文地质
1) 工程地质。 (1) -2层素填土, 黄褐~灰褐色, 以粉质粘土为主, 可塑, 含少量碎砖。厚度0.30 m~3.20 m。 (1) -2a层淤泥质素填土, 灰色, 以淤泥为主, 流塑, 含有腐殖物。厚度0.5 m~0.8 m。 (2) -1层粉质粘土~粘土, 灰黄色~灰褐色, 可塑, 无摇震反应, 稍有光泽, 干强度中等, 韧性中等。厚度0.6 m~2.4 m。 (2) -2a层粉质粘土~淤泥质粉质粘土, 灰色, 流塑, 局部软塑, 无摇震反应, 稍有光泽, 干强度中等, 韧性中等。 (3) -2层粉质粘土, 黄褐色、局部灰色, 可塑, 干强度中等, 韧性中等。各土层物理力学参数如表1所示。
2) 水文地质。场地地貌单元为秦淮河阶地, 发育有坳沟, 地下水属潜水, 主要赋存于 (1) 层填土及 (2) 层土中, 受大气降水和地表水的补给, 以蒸发和渗流形式排泄。勘探期间由部分钻孔测得的初见水位埋深为0.60 m~1.10 m, 相应标高为6.69 m~7.15 m, 稳定水位埋深为0.30 m~0.80 m, 相应标高为6.89 m~7.35 m。地下水的年变幅0.5 m左右。拟建场地地下水环境类型为Ⅱ类, 对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
3 施工方案及围护方案
1) 基坑支护结构体系。基坑两端设置钢支撑段采用700@1 000钻孔桩, 支护桩外侧采用单排双轴深搅桩700@500止水兼支挡桩间土。其他段采用双排桩进行支护, 前、后排桩均为700@1 000钻孔桩。前后排桩间通过拉板梁相连接;前排支护桩外侧设置单排双轴深搅桩700@500止水兼支挡桩间土。2) 基坑疏排水体系。随土方开挖基坑内采用集水井+明沟疏排地下水;坡顶外侧设置散水、明沟及时排除雨水及地表水 (见图1) 。
4 基坑监测点布置
根据工程支护方案, 本工程在基坑不同部位选取16根钢支撑进行轴力监测, 其中Z1, Z4~Z8为反力计, 其他均为应变计。钢支撑监测点分布如图2所示。
5 支撑轴力监测数据分析
1) 基坑开挖步骤。本工程土方开挖顺序为:第一步施工南侧圈梁, 达到设计强度后施工钢支撑, 施加预应力, 然后开挖基坑南侧支撑处土方;第二步施工中间拉板梁, 达到强度后开挖中间无支撑处土方;第三步施工基坑北侧圈梁, 达到强度后施工钢支撑, 施加预应力, 然后再开挖基坑北侧支撑处土方。2) 开挖过程中轴力变化。Z2, Z3, Z6, Z7对称分布在基坑两侧, 选取这四根钢支撑进行分析。图3为Z2, Z3, Z6, Z7的轴力随时间变化曲线, 由图3中可以看出:初始施加500 k N的预应力, 预应力施加完成后迅速损失, 随着基坑分层开挖, 钢支撑轴力也随着增加, 并趋于稳定;5月中旬以后南京气温明显升高, 支撑轴力也随着增加;底板施工完成后, 轴承轴力呈稍微减小趋势;底板凝期12 d后开始拆撑, 轴力监测结束。3) 反力计和应变计进行轴力监测对比。钢支撑结构简单、明了, 监测时较混凝土支撑更能直接、准确地反映真实的受力情况。且本基坑形状较规则, 支护结构对称布置, 场地地质均匀、周边环境相近, 基坑轴力分布情况能够大致反映周边土体压力情况。本工程在轴力监测时选用反力计和应变计两种方法进行监测, 用反力计监测, 其结果较直接、准确。用应变计监测, 监测数据则较灵敏。由图4可以看出各道支撑轴力的发展、变化情况, 利用反力计和应变计监测的各轴力变化曲线基本相同;实测轴力大致基本在一定的范围内。4) 过程中支撑轴力比较。本工程在基坑开挖之前分别对各道钢管支撑均施加500 k N的预应力。本文计算了各道支撑的初始值、最大值, 实测结果见表2。
由表2可以看出:采用反力计和应变计测得的各轴力值大体相当, 不同基坑部位测得的支撑轴力之和也大体相当;预应力施加后有13个测点的轴力残余值占设计预加应力比重在40%~70%之间, 占总测点数量的81%, 预加应力主要损失是由于钢支撑安装时端部与冠梁连接处连接未满足要求所致;Z6轴力较小, 是由于钢支撑施工过程中的缺陷使得未充分发挥支撑作用, 导致Z6支撑两边的Z7与Z8轴力明显较其他轴力大;除Z7, Z8两道支撑外, 其他支撑实测支撑最大轴力占设计允许值的40%~60%, 说明设计是偏于保守的。
6 结语
1) 钢支撑有预应力损失, 损失率一般在20%~40%之间。钢支撑轴力随开挖深度增加而增加, 其大小变化与工况、开挖方式、速度、底板施工进度和支撑拆除等因素有关。2) 钢支撑内力采用反力计和应变计两种监测方法进行监测, 其监测结果比较接近, 相差不大。3) 支撑轴力大小与支护结构方式、工况及支撑条件有关, 随开挖深度增加而增加。支撑在基坑拐角处轴力较小, 越往基坑中间轴力越大。4) 当基坑施工至稳定状态, 测得的最大支撑轴力约为设计值的40%~60%, 现行的土压力计算模式偏于保守;角撑部位的设计应充分考虑基坑的空间效应。
参考文献
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[4]肖武权, 冷伍明, 律文田.某深基坑支护结构内力与变形研究[J].岩土力学, 2004, 8 (25) :39-40.
深基坑桩锚支护施工监测分析 篇8
近年来, 随着城市高层建筑的大量兴建, 深基坑支护技术发展迅速, 其中桩锚支护是近年兴起的一种新型支护结构, 它充分利用了支护桩与预应力锚杆的特点, 使支护结构受力合理, 基坑施工安全可靠[1,2]。目前, 该技术已广泛应用于施工场地狭窄、环境复杂的大型深基坑工程。但是, 由于理论上的不成熟, 带有诸多假定为前提的计算模型不能完全反映基坑支护结构与土体的相互作用, 所得到的结果和实际有较大出入, 为了保证施工安全, 通常根据实测数据进行分析。本文结合具体工程实例, 对桩锚支护的施工监测进行了分析。
1 工程概况及地质条件
本工程位于郑州市金水区, 处于金水路与兴亚路交叉口, 南临金水路, 其中金水路为郑州市主干道, 车流量大, 交通繁忙, 东临兴亚路, 西距18层住宅楼11m, 距16层的住宅楼15m, 北距6层的砖混住宅楼10m。工程主楼27层, 裙房6层, 2层地下室, 基础埋深9m, 基坑面积6260m2, 周长331m。根据地质勘察报告, 场地土的类型从上至下依次为:填土5m, 粉土2m, 粉砂3.7m, 粉土1.8m, 粉砂6.1m, 粉土3.2m, 中砂7.2m, 粉砂6.2m.。
2 工程设计及监测方案
根据《建筑基坑支护技术规程》、基坑的开挖深度、工程设计及当地的类似工程经验, 采用钻孔灌注桩加两排预应力锚杆的形式, 如图1所示。其中桩径600mm, 桩距1.2m, 桩长15m, 桩间采用喷射混凝土处理, 混凝土的强度等级为C25, 2排28的钢筋锚杆, 总长16m, 自由段4m, 锚固段12m, 锚杆孔径150mm, 倾角10°, 注浆体强度M15。
基坑土方开挖是基坑工程的一个重要内容, 基坑土方如何组织开挖, 不但影响工期、造价, 而且还影响支护结构的安全和变形, 甚至危及周围环境。因此, 基坑开挖编制的施工方案, 运用时空效应理论, 确定挖土机械、挖土工况、挖土顺序、支撑架设方法以确保基坑安全和便于施工[3,4,5]。开挖过程中, 从基坑北侧向南侧进行, 第一层开挖2.7m, 以后每层开挖深度1.3m。同时, 为避免机械开挖对原土和工程桩基的扰动, 基底最后留300mm厚土由人工开挖清土[6]。
施工期间在基坑周围建筑物上布置10个沉降观测点, 沿基坑西侧和北侧每隔20m布置1个水平位移观测点, 共设7个, 测点布置如图2所示。采用精密水准仪、全站仪、钢尺和塔尺对这些监控点进行观测, 及时记录临近建筑物的沉降和桩顶的位移。
3 监测结果分析及变形控制
基坑开挖前监测沉降位移和水平位移的变化初始值, 以后根据施工进度每天进行测量, 根据各观测点的沉降位移值和水平位移值画出沉降-时间曲线和位移-时间曲线, 如图3~图7所示。
3.1 水平位移监测及分析
(1) 由图3和图4可知, 水平位移变化大致可以分为四个阶段:第一个阶段从4月2日到4月9日, 基坑北侧开始开挖第一层土, 此时, 基坑没有安装锚杆, 各桩呈悬臂状态, 出现了水平位移, 最大位移点在北侧S1为9mm, 最小位移点在西侧S7为1mm, 总体而言位移变化不大。第二个阶段, 从4月9日到4月16日, 此阶段基坑北侧从开挖第二层土到基本挖完, 随着土方的开挖, 基坑北侧位移速率变大, 各点位移不断增加, 挖至基底标高时, 最大位移点S1点为24.6, mm, S2点也达到了22.3mm。基坑南侧, 刚开始开挖第一层, 西侧各测点位移变化不大。第三个阶段, 从4月16日到4月23日, 此时, 基坑北侧土方开挖已经结束, 锚杆预应力已施加, 北侧垫层也浇筑完毕, 各点位移速率开始变小, 位移开始趋于稳定。基坑南侧正处于土方的开挖过程中, 西侧位移曲线长时间平缓上升。第四个阶段, 从4月23日到5月7日, 基坑北侧正在进行地下室2层施工, 此时, S1、S2和S3位移已经稳定, 基坑西侧位移一直缓慢发展, 直到地下室施工完成, 才不再发展。这说明位移速率与土体的临空时间和开挖的速度有很大的关联, 临空时间长, 位移速率大, 开挖速度快, 位移速率大。因此, 受时空效用影响, 中部的观测点S5和S6的位移都大于转角处的观测点S4和S7。
(2) 由图3与图4的对比可知, 基坑北侧观测点的位移普遍大于基坑西侧, 经分析认为有两方面的原因:一是北侧距离3号楼房仅为10m;二是基坑北侧开挖早, 暴露时间长。
(3) 特殊情况处理:4月6日的降雨, 造成4月7日的位移速率突然增大, 大于5.0mm/d, 超过了警戒值。紧急加设支撑加固才使位移呈收敛趋势。后查明原因为雨水管泄露, 渗漏到土体中, 造成数据异常。
3.2 沉降监测及分析
(1) 从图5、图6及图7可知, 基坑周边的建筑物沉降比较均匀。从监测开始到结束, 最大沉降点C7为21.01mm, 最小沉降点C2为1.6mm, 最大局部倾斜 (根据C7与C8计算) 为0.00142, 最后几次沉降观测单点最大沉降量和最大沉降速率均为0, 因此, 无论是沉降量、沉降速率与局部倾斜均符合国家规范。
(2) 由沉降曲线图对比可知, 沉降值因建筑物距离基坑远近不同而差异较大, 距离近产生较大的沉降, 距离远产生较小的沉降。这说明, 随着基坑的开挖, 土体原结构平衡状态受到扰动, 引起了应力场的变化, 地基土在原有荷载的作用下产生新的沉降。
(3) 基坑刚开挖时, 对周边建筑物的影响不大, 沉降较小, 随着土体的开挖, 沉降逐渐发展, 大幅度沉降发生在基坑支护完成后, 而地下室施工完成后, 沉降趋于平稳。同时, 比较分析水平位移曲线和建筑物沉降曲线可以发现, 位移与建筑物的沉降有关联性, 位移大的地方沉降也大, 并且沉降滞后位移大约10d左右。
(4) 通过对比沉降曲线图可知, 建筑物的基础形式、基础埋深、结构形式、建筑高度和刚度等也会造成沉降差异较大。在基坑周边的1、2号楼都是箱型基础, 剪力墙结构, 沉降较小且均匀, 而3号楼是钢筋混凝土条形基础, 砖混结构, 所产生的不均匀沉降大于其他两栋楼。
4 结语
深基坑支护工程是土体与围护体系相互作用的系统, 施工因素复杂多变, 受设计方案、施工管理、工程质量等多方面因素的影响, 存在相当大的风险[7]。为保护基坑安全, 必须做好以下工作。
(1) 充分重视施工监测与报警。支护结构产生的水平位移主要产生在开挖阶段, 随着地下结构的施工, 水平位移趋于稳定。因此, 在开挖阶段要引起足够重视, 及时采取有效的防范措施, 防止事故的发生, 特别是地表水的渗入对结构的变形影响很大, 应注意防护。
(2) 及时安排后续工程施工。基坑开挖后, 围护结构临空时间越长, 开挖速度越快, 结构变形越大。因此, 基坑开挖完成后, 要合理安排基础和地下室的施工, 有利于控制变形。
(3) 沉降与水平位移有关联关系。周边建筑物的沉降与位移并不是同步, 大约有10d左右的滞后, 并且水平位移大的部位, 引起的沉降也大。
(4) 保证施工质量。严格进场材料检验, 严格按图施工, 保证各构件之间连接可靠。
摘要：以郑州某大厦深基坑的桩锚支护监测为实例, 介绍了基坑桩锚设计及监测方案, 分析了桩锚支护结构不同施工阶段的水平位移及周边建筑物的沉降规律, 总结了影响基坑水平位移和周边建筑物沉降的影响因素。
关键词：深基坑,锚杆支护,水平位移,沉降,施工监测
参考文献
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某深基坑施工过程监测数据分析 篇9
工程用地面积6223 m2, 基坑开挖深度8m。地层至上而下主要包括:1混凝土面, 层厚0.3~0.4m;2素填土, 层厚2.00~3.00m;3次生红粘土, 标贯击数平均值N=9.3 击;4原生红粘土, 标贯击数平均值N=2.7 击;5灰岩, 岩体浅部岩溶较发育, 有溶沟、溶洞等不良作用存在现象, 其下部岩体较完整。基坑支护结构的安全等级为一级, 重要性系数为1.1。
2 监测内容
基坑周边环境复杂, 四侧均为居民房屋, 且建 (构) 筑物密集。根据基坑工程支护设计方案并顾及经济效益, 于2014 年8 月27 日至2015 年7 月20 日, 对基坑监测的内容如下:
2.1 基坑支护坡顶竖直位移, 采用天宝DINI03 水准仪进行监测, 累计监测23 次。
2.2 基坑支护坡顶水平位移, 采用莱卡TS30 测量机器人进行监测, 累计监测23 次。
2.3 周边建 (构) 筑物竖直位移, 采用天宝DINI03 水准仪进行监测, 累计监测29 次。
3 变形监测报警值
监测报警值由监测项目的累计变化量和变化速率值共同控制。根据《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009) 要求, 基坑坡顶水平位移、垂直位移监测报警值按表1 执行;基坑周边建筑物垂直位移监测报警值按表2 执行。
4 监测结果与分析
4.1 基坑坡顶水平位移监测
图1监测结果表明, 基坑水平方向局部变形明显, 应根据实际监测情况, 及时增加监测频率, 确保监测结果的准确性和实时性。最大变形速率为监测点W5, 达3.06mm/d, 最大位移量为W5测点, 达88.55mm, 均超过设计预警值。由于施工单位根据监测的实时情况, 采取了局部加固、放缓开挖速度等有效措施, 变形量后期未继续增大, 基本处于稳定状态。在基坑开挖过程中, 根据监测反映的实际情况, 采取了一系列有效措施, 基坑变形幅度不大, 变形速率变缓, 最后趋于稳定。根据最后5期共35天的监测结果, 变化速率均小于0.2mm/d, 表明基坑变形量微小, 基本趋于稳定。
4.2 基坑坡顶垂直位移监测
图2监测结果表明, 各监测点沉降量变化曲线与水平位移变化曲线相近, 监测点水平位移变大, 沉降量也相应变大, 根据矢量叠加结果, 基坑变形为斜向基坑内侧变形。随着基坑开挖深度的增加, 沉降量逐渐变大, 后期逐渐趋于平缓。基坑垂直位移局部变形比较明显, 根据本工程勘察报告, 测点W5周围5m范围内有较深溶洞, 开挖后地下水外涌, 导致地表下沉, 所以除监测点W5沉降量较大外, 其余各监测点均缓慢变形, 且沉降量不大。整个监测期间, 沉降速率多大为测点W5, 达3.55mm/d, 沉降量最大为W5, 达75.7mm, 均超过设计预警值。基坑变形幅度不大, 变形速率变缓, 最后趋于稳定。根据最后5期共35天的监测结果, 变化速率均小于0.2mm/d, 表明基坑变形量微小, 基本趋于稳定。
4.3 基坑周边建 (构) 筑物垂直位移监测
由于基坑周边房屋较密, 需监测建筑物较多, 固选取离基坑距离5m, 变形量最大的一栋房屋A#楼作分析。图3监测结果表明, 基坑开挖过程中, 对周边一倍基坑开挖深度范围内的建 (构) 筑物影响较为明显, 且房屋沉降为不均匀沉降。A#楼各监测点累积沉降量随着基坑开挖深度增大, 逐渐变大, 最后趋于收敛。监测点A-4变化速率最大, 为0.39mm/d。监测点A-3累积沉降量最大, 为24.7mm, 未超过设计预警值, 基坑开挖对该建筑物影响在正常范围内。
图 3 基坑周边 A# 楼累积沉降量 - 时间曲线
5 结论
基坑工程设计还不能全面而准确地反映工程的各种变化, 将变形的观测资料与设计计算值进行比较, 可以了解设计是否安全可靠, 经济合理。整个监测过程中, 虽然基坑支护坡顶水平位移、垂直位移变形量和变形速率超过了设计预警值, 但是及时的监测信息的反馈, 各方高度重视, 作出了及时有效的加固措施, 消除了险情, 确保了基坑的稳定性。并且施工开挖施工过程中, 对周围建筑物的影响处于正常范围内, 保证了群众的人身安全和经济损失。
摘要：在深基坑施工程中, 对基坑周边建筑物沉降和倾斜、基坑围护结构水平和竖直位移进行监测分析, 为信息化施工及设计优化等提供依据, 进一步指导现场施工。通过监测和预警, 可以及时发现安全隐患, 确保基坑及周边环境的安全, 也可为类似工程积累经验。
关键词：深基坑,监测,垂直位移,水平位移,预警,安全
参考文献
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深基坑支护施工处理分析 篇10
在总结了高层建筑深基坑支护体系及受力特点的基础上，对某沿海城市的一幢大厦的基坑支护体系进行分析，并对其失效事故及补救处理措施进行讨论，提出基坑支护设计、施工、管理等方面普遍存在的問题及改善基坑支护工程现状的建议。
城市高层建筑建设中，其规模、造价都有扩大的趋势，基坑开挖深度已达十多米，甚至二十多米者也不少见。高层建筑的兴建和地下空间的开发利用，使深基坑的支护摆到了十分重要的地位，尤其是在软土地区中进行深基坑的开挖所暴露的问题日益增多，出现的事故也屡见不鲜。要成功地进行深基坑的施工，除了要精心的基础设计以及符合实际的支护体系设计外，要有一支精干的施工队伍和良好的施工组织管理，现就沿海城市某26 层大厦基坑支护失效及随后所采取的处理方案进行讨论。
1．深基坑支护系统
城市建设中，由于建筑物鳞次栉比，在深基坑开挖中，没有余地可供边坡放坡之用，因此常依赖于支护手段来保证基础工程的正常施工。支护结构大致有以下几种：高压喷射或深层搅拌形成的水泥土墙。此种支护适于开挖深度不超过6m 的情况，施工无噪声，具有抗渗能力，可以提高人工降水效果；钢筋砼支护桩，此种支护应用很广泛，在加设锚杆情况下可适用于较深的基坑护坡；拱圈式整体结构，此方法利用了拱式结构合理受力特点，可适于开挖深度10m 左右；沉井结构和地下连续墙，此结构水平刚度较大，对周围环境影响小，对土层条件适应性强，适用于各种深度的基坑开挖，并可兼做主体结构。此外，还有土钉墙、纤维织物袋装土迭垒方法。应该指出，支护结构的选择应根据基坑开挖深度、周边环境、工程地质与水文地质条件等因素综合确定。水平土压力是作用在支护结构上的主要荷载，土压力大小的确定目前仍沿用传统的土压力理论，由于理论的假设条件与工程实际存在一定的出入，主动土压力和被动土压力的实现都与支挡物的位移有关，且其大小对土工试验参数也是较敏感的，因此，精确地确定支护结构上土压力十分困难。
2．工程概况
某大厦位于沿海城市，地下2 层，地上28 层，开挖面积为61.5m×92.2m，开挖深11m，基础采用桩筏式。拟建建筑物的北侧及东侧是两栋已建的6 层砖混住宅，其基础为砂垫层上的浅基础，基坑边缘距住宅最近距离只有5m。场地各层土的物理力学指标见表1，地下水位在地面下1m 处。该工程年初破土动工，由于基坑开挖产生的施工技术、管理方面诸多问题，持续5 个月没有进行基础施工。
场地土层自上而下为：⑴人工填土，厚度为0.7~1.8 m，全场分布；
⑵淤泥，0.9~1.3m,粉土，厚度0.4~2.2m，局部分布；
⑶中砂，厚度1.6~3.9 m，局部分布；
⑷粘土，厚度6.3～8.8 m，局部分布；
⑸中砂，厚度0～2.2m，局部分布,粉砂，10m；
⑹粉质粘土，厚度18.2～20.6 m.
表1 各层土的物理力学指标
3.支护体系及其失效特征
基坑周边重新开挖支护地段，需挖除原有支护结构，而不需要重新开挖的地段，则利用原有支护结构体系。其中，西北角、东南角为有限放坡结合土钉墙进行支护；西侧边坡上段2 m 作1：1 放坡，短土钉挂网抹面，下段以φ300 mm树根桩结合注浆土钉进行支护；东南面拐角处以φ 300 mm树根桩结合注浆土钉进行加固，以利于载重车通过；其余需支护段均为垂直开挖土钉墙支护。
工程采用桩筏式基础，开挖之前做工程桩，直径800mm，之后做围护桩，直径1000mm，间距1200mm，桩长26m，从基坑底入土15m。在开挖前沿基坑周围做井点降水，并随开挖进展在坑内排水，为了防止降水引起地面沉降而诱发东、北两侧相邻住宅的倾斜、开裂，在围护桩外围增设了直径600mm 的素混凝土阻水桩。这些措施在设计上无疑是合理有效的，但在开挖过程中，却出现了坑壁大量渗水，多处出现管涌现象，大量砂、土流入坑内，基坑附近地表多处下沉、开裂，最大裂缝宽度达3.5mm，支护桩向坑内产生较大水平位移，并引发原有住宅发生沉降及倾斜，最大沉降量达50mm，居民们惶恐不安。发生险情之后围绕抢险加固开展了大量工作，工期延长4 个月。
4. 失效原因及处理方案分析
4.1 不设支护情况稳定性验算
在不考虑支护条件下，采用毕肖普(Bishop)的圆弧滑动面法计算土坡的稳定安全系数K。不降水情况K=0.028，降水情况K=0.388，由计算可见，基坑开挖时必须采取支护措施。
4.2 设支护情况稳定性验算
在设置钢筋混凝土桩支护后，用朗肯土压力理论计算主动、被动土压力，且考虑地下水的影响。不降水,水、土压力合算，抗倾覆安全系数K=1.095；不降水，水、土压力分算，抗倾覆安全系数K=0.536；降水，水、土压力分算，抗倾覆安全系数K=1.346；降水，水、土压力合算，且考虑降水后，强度指标提高12%，抗倾覆安全系数K=1.568。由以上计算结果可见，本基坑在不降水的条件下，围护桩满足安全是比较困难的，降水后，仍处于临界状态，而实际施工过程中，由于施工管理等多方面原因，降水工作不利，所以出现事故当属必然。
4.3 降水影响
本次开挖采用井点降水与局部回灌方法相结合的降水措施，降水深度至地面以下13m~15m，经计算降水影响半径在265m~430m 之间，降水后，形成降水漏斗曲线，距边坡不同距离水位下降值如表2 所示。
表2 距边坡不同距离水位下降值
由表2 可见，基坑降水所产生的影响半径内水位下降是明显的，因而，由此引起的地面沉降是不容忽视的，而两栋已建住宅距基坑较近，而且在降水影响范围内，所以对建筑物的局部倾斜相当不利。
4.4 补救措施
出现险情后，相继采取了四项措施：
第一，做锚杆，即在地面以下4m 处设置锚杆；
第二，在地面做钢筋地锚；
第三，做钢管内支撑，一端支于围护桩与锚杆连接处，另一端支于工程桩桩顶；第四，在支护桩桩间渗水处用水泥砂浆涂抹。
四项措施中，前两项措施较为有利，但锚杆的施工速度较慢，使支护桩的水平位移、周围建筑物的沉降及倾斜长时间发展，没有得到有效地控制。第四项措施很不理想，水泥砂浆抹面以后，渗流仍然很严重，坑内大量积水。
4.5 施工质量
在支护桩顶设锁口梁，该梁多处间断，不封闭，对加强支护桩的整体刚度起的作用甚小。同时，支护桩和阻水桩质量较差，混凝土不密实，局部缩颈，箍筋间距大，且没有全部与主筋焊接，使桩的刚度削弱。另外，阻水桩做的不理想，没有达到密闭状态，致使第三层土中砂不断地随水流流向坑内。
5.结束语：
深基坑监测实例分析 篇11
1 工程概况
本工程为淮安供电公司地下停车库, 建筑总用地面积9388m2, 建设场地东临供电公司大楼与淮安市区淮海南路相连, 北侧与解放西路相连。工程为平战结合式5~6级人防工程, 地下室总建筑面积9510m2, 地下车位232辆 (近期) , 337辆 (远期) , 战时作为车库和抢险抢修专业队工程。工程设有机械通风系统, 火灾报警、消火栓、水喷淋、综合布线等。共分两层, 负一层为框架结构层, 高4.2m。负二层为板柱结构层, 高3.4m。基坑支护体系为Φ850@1200三轴深搅止水帷幕, Φ1000@1200钻孔灌注桩 (支护结构) , 钢筋混凝土支撑, 立柱桩, 管井降水等。同时考虑车库的抗浮, 并设置Φ650抗拔桩153根。
主体结构基坑东西长约127m, 南北长约41m, 总面积约5070m2, 周边现有建筑物较密集, 场地狭窄, 车库外墙距离既有建筑物边最小距离仅3.65m。周边建筑物多为浅基础。基础结构形式差。
开挖面位于4~7层土, 粘土及粉土局部夹铁锰结核和礓结石, 干强度及韧性高。勘察深度内的地下水为潜水和微承压水。1层杂填土、2层粉土、3层淤泥质粉质粘土为主要潜水含水层, 6层粉土和8层粉土为微承压含水层, 6层粉土的水头压力46.1~62.8KN/m2;8层粉土的承压水压力为83.4~95.2KN/m2。
2 施工进度概要
本工程于2008年6月开始土方开挖, 地面沉降、房屋沉降数值增加;7月15日混凝土支撑梁浇筑完成, 局部沉降数值进一步扩大;10月20日第一段基础底板浇筑完成, 沉降数值开始趋向稳定;11月底土方开挖结束, 监测数值达到最大值;12月底地下二层结构混凝土浇筑完成, 混凝土支撑拆除, 各项监测指标均控制在限制范围内;2009年1月主体结构封顶, 监测数值基本稳定, 安全风险解除。
3 监测方案及数据
本工程实际监测时共计观测8个项目, 基坑安全监测时间为:总监测工期为12个月。其监测工况和相应频次为:工况一:从基坑土方开始开挖至挖深达5m深度处, 每2天监测一次。工况二:从挖深5m深度至8.8m深度处, 每天监测一次。工况三:从基坑垫层施工完成开始, 至地下车库底板浇筑完, 每天监测一次。工况四:从地下车库底板浇筑完, 至基坑土方回填完成, 每2~5天监测一次。
监测数据统计情况如下:
1) 支护系统部分观测数据, 桩顶水平位移观测、土体侧向变形观测、桩体变形观测、支撑轴力观测、地面沉降观测、支撑立柱沉降观测等6项观测数据, 在监测过程中没用出现超过报警值的情况。
2) 水位观测数据, 本工程在基坑开挖前, 支护体系施工完成以后, 基坑降水阶段, 水位孔观测水位有很大的变化, 变化速率超过了报警值。初步判断为基坑止水帷幕在第八层土位置漏水。由于漏水位置在基坑开挖设计标高面以下, 对土方开挖影响不大。在基坑土方开挖工程中, 水位变化不大, 基本保持稳定, 局部时间由于天气等影响有较大的升降。
3) 房屋沉降观测本, 本工程到基坑主体结构施工完成, 房屋累计沉降量已趋于稳定状态。局部房屋外墙局部出现新增裂缝, 在可控范围之内。在监测过程中没有出现超过报警值的情况。基坑南侧和东侧的房屋基础情况比较好, 在整个施工过程中的沉降量较小。
4 结论
1) 底板的及时浇筑对基坑的安全和稳定有着极大的作用, 本工程周边建筑物较多, 且基坑北侧房屋多为浅基础, 对基坑变形比较敏感, 尤其是基坑北侧活动中心距离基坑不到2米且为1.5米的浅基础, 在基坑开挖的过程中, 其沉降和倾斜值较其他建筑物都为最大, 房屋局部有裂缝产生。在后期的底板浇筑完成后, 变形速率显著减小并且趋于稳态。
2) 从水位观测数据分析结果来看, 基坑降水或排水等导致局部地下水位下降, 土层产生压密, 引起地表塌陷、不均匀沉降。当地下水位升降变化只在地基基础底面以下某一范围内发生变化时, 对地基基础的影响不大, 地下水位的下降仅稍增加基础的自重。当地下水位在基础底面以下压缩层范围内下降时, 岩土的自重应力增加, 可能引起地基基础的附加沉降, 如果沉降不均匀或地下水位突然下降, 可能使建筑物发生变形破坏。
3) 从桩体变形以及土体变形曲线形状来看, 在基坑土方开挖前期, 桩顶向基坑内侧的变形较大, 桩体变形曲线呈前倾状曲线, 轴力显著增加;当开挖至设计标高后, 桩体变形转呈弓形变形曲线, 变形最大值在基坑深度的2/3H处 (H为基坑开挖深度) , 并在基坑自然地面下2m处出现变形紧缩现象, 经过我们分析这是由于混凝土内支撑的支撑作用引起。
4) 深基坑工程在方案设计前, 应对基坑周边环境状况进行详细调查, 对现状进行拍照记录。合理选用地下水处理方案, 包括止水或降排水方案。充分考虑地下水对支护结构受力的影响, 以及降水对周边环境的影响。
5) 工程开工前, 做好深基坑工程勘察工作, 提供准确、可靠的岩土参数作为设计依据。采用变形控制设计方法, 以周边环境对基坑变形的限制要求为约束条件, 对支护设计方案进行变形控制优化设计。
6) 从本工程的成功经验来看, 对基坑实行全过程全天候监测, 以及早发现隐患, 及时进行处理, 是非常必要的。在基坑方案设计中, 除应强调支护结构的变形监测外, 还应突出基坑环境监测措施并制定控制标准;对周边环境中需要重点保护的对象, 宜采取针对性的保护措施。
7) 在开挖过程中, 经常会遇到支护墙上的局部渗漏, 这些渗漏主要是由于施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大, 而且水中基本上不夹带泥沙, 及时用快凝材料将漏水点堵住即可。
8) 配合施工过程的监测与信息反馈技术, 进行基坑开挖抢险技术的交流非常必要。目前, 采用的方法是停止开挖或回填土方等, 但只能阻止基坑风险的进一步扩大。因此, 在支护设计或确定施工方案时, 就必须考虑基坑开挖支护施工中的抢险措施。如本工程采用的单管旋喷桩技术, 具有简单、快速和有效的特点, 是目前基坑漏水较好的抢险补救方法。
摘要：本文结合淮安供电公司地下停车库深基坑施工, 通过汇总施工方案、施工过程、监测数据间相互联系的时间关系, 分析了相应的施工工况与周边建筑物及环境保护的关系, 以期能为今后类似工程提供借鉴。
关键词：深基坑,监测,环境
参考文献