城市基坑

2024-11-10

城市基坑（精选7篇）

城市基坑篇1

摘要：基坑开挖在城市建设中较为常见, 而为确保施工质量必须要强化施工的监测管理。本文以某城市隧道基坑工程作为案例, 通过对基坑工程开挖施工的监测管理加以分析, 以探讨基坑工程监测的具体事宜。

关键词：城市隧道,施工监测

1 工程概况

某隧道工程位于繁华的市中心, 全长1017m, 其中封闭段长约700m。基坑开挖宽度约29. 0m最大深度为11. 0m, 隧道两端斜坡较浅部分采用型钢板桩支护, 其余均采用人工挖孔方桩和圆桩支护。方桩厚1. 0m, 宽1. 5m; 圆桩直径一般为1. 2m, 少数为2. 0m; 人工挖孔桩均设2 层地锚杆, 距地而分别为4. 0m和7. 5m。场地土层自上而下依次为杂填土、淤泥质粘土和粉质粘土, 属松散土层。

2 监测目的

由于在施工方法上该工程使用的明挖法而且基坑两侧均有许多建筑体以及地下电缆管道等公共设施, 这会导致施工期间得土体因应力重分布而发生内外变形。例如, 在基坑工程建设中, 若开挖不当极有可能导致支护结构失衡进而发生位移或沉降现象, 致使整体工程存在安全隐患。因此, 为了确基坑工程在建设过程中的安全, 避免因为基坑工程开挖对周围建筑或环境造成危害, 必须要设置相应观测点以做到动态观测, 以对获取到的数据加以分析, 一旦发现问题要及时处理。

3 监测内容

对于基坑开挖的监测管理主要包括支护结构的稳定性检测与周围环境的监测两个部分, 两者对于整个工程的影响较大, 必须要提高重视, 具体内容如下: ( 1) 支护桩的桩身变形。对于此方面的监测主要在于判断支护桩的设计是否合理, 能否达到施工的需求。同时, 在监测过程中可以通过贯彻支护桩的稳定性来判断周围环境是否发生变化以及是否存在危害性。 ( 2) 支护桩的桩顶水平位移。它直接反映了桩身稳定性, 并提供了可以判断桩后土层是否稳定的数值参考依据, 对支护效果的鉴定有极其重要的帮助。 ( 3) 基坑周围邻近建筑物的变形。包括离基坑边2 - 3 倍基坑深度范围内的建筑物的水平与竖向位移、主体倾斜度等, 以便了解基坑开挖对邻近建筑物的影响。 ( 4) 地下水位的变化。地下水对于基坑施工的安全以及施工质量影响较大, 要保障施工质量则必须要提升基坑围护结构的止水性能。监测基坑降水时间域内的坑外地下水升降情况后, 施工人员可以通过对基坑止水帷幕的具体效果的检验来掌控降水疏干的工程实况和情况走势, 从而提前预知基坑外地下水位下降对地质产生的不良影响, 进而有效采取措施预防基坑外地和周边建筑的不均匀沉降情况的发生。

4 监测实施方案

4. 1 桩身变形监测

对于桩身变形监测要合理选择监测点, 以既能达到整体监测的目的又能够减少工作量, 避免增加工程建设的成本, 可从以下方面进行选择: ( 1) 在基坑的部分区域进行深挖并加大围护段的桩体; ( 2) 选择圆柱与方桩之间较为薄弱的环节。为了真实反映支护结构的挠曲状况, 测斜管应埋设在桩体之中, 在浇筑桩体混凝土前密封好并绑扎在钢筋笼上一起下放, 其绑扎定位必须牢固可靠, 注意避免自身的轴向扭曲。此外, 需要注意的是在对管段加以连接时, 要控制好上下管段的有效衔接, 尤其是滑槽必须要对准, 做到无缝衔接。对于测斜管要控制好延长距离, 必需要伸出地表且高于冠梁定0. 2m的位置, 同时为充分掌握桩身的原始有效数据, 在开挖之前应进行2 次检测并做好数据记录。该工程在测试过程中, 为取得客观有效的数据而设定了36 个测试点, 综合所得的数据计算得知基坑开挖至结构达正负0, 频率为1 次/2 - 7d。4. 2 桩顶水平位移监测

测斜观测计算需要初始的基本依据, 所以施工人员需要在设置测斜孔的桩时也在桩顶设置观测点, 从而观测到桩顶的水平位移。在与桩强刚性连接的冠梁顶上设下测点, 以钻孔方式埋设膨胀螺栓, 并用红色油漆涂于埋设点加以标记。依据具体的现场情况, 在支护桩架设完成后, 于基坑开挖影响范围外埋设36 个基准点, 使用视准线法对木工程进行周期为基坑开挖至结构达正负0、频率控制在1 次/2 - 7d的实时监测。

4. 3 相邻建筑物变形监测

在基坑工程建设中, 施工人员必须要充分了解工程建设的需求已经周围环境的具体情况, 同时选定合适的地点对工程施工加以观测, 以便于及时了解工程建设的质量情况以及对周围环境的影响, 可以于建筑体基础或其主体结构上用铆钉枪、冲击钻等工具设置铝合金铆钉或膨胀螺栓来取得稳定其结构的效果。采用精密仪器 ( 如水准仪和光学经纬仪) 测定施工影响区内建筑体上布置的观测点倾斜量和沉降值, 从而计算出建筑体倾斜值。观测期间不对人员、仪器设备、观测路线等可能造成观测误差的因素做过多变动。木工程于基坑开挖前埋设80 个测点, 施工期间实施频率为1 次/2 - 7d的全程观测, 并把监测重点设置在开挖段50 米范围内。

4. 4 地下水位观测

在基坑两侧土层中设置深度不大的观测孔, 管底标高通常在低于常年地下水位约4 - 5m处。根据现场已有的水文地质文献和数据, 设置木工程水位观测孔10m深, 用小型钻孔机钻孔至直径100mm, 然后将其置入裹着滤沙网的水位测管, 再用净砂回填填管壁和孔壁之间的间隙至离地0. 5m处, 最后为了防止地表水的渗透可用粘土将该间隙和地面之间的空隙粘合密封。为获取到更为客观有效的数据并排除其他因素的影响, 又增加了2 个观测孔以观测水位的变化情况并加以对比, 以掌握地下水位的变化情况。此外, 就整个工程而言, 在基坑工程施工之前共设置了20 个观测点, 以便对整个施工过程加以观测, 频率保持在1 次/2 - 7d。

5 监测结果

5. 1 桩身变形情况

观测人员可通过在基坑不同平面上设置的四根测斜管可以观测到 (地面开挖至基底标高) 不同时间段内的桩体的竖向挠曲变化, 最大值估测为40mm, 因此可判断桩顶的水平位移由于基坑没有使用水平支撑而发生变大, 并且随着开挖深度的加大而飙升到最大值。如果第1层锚杆未能及时安放时, 桩顶位移随着开挖的深入而飞速变大, 动为及时安放第1层锚杆后, 高效的制止了桩顶的过分水平位移, 位于锚固出的曲线段有肉眼可察觉的弧度;曰为在基坑开挖初始阶段, 第一层锚杆发挥了效果显著的制约功能。因为由于靠近地面处而发生向基坑外方向的弯折的曲线, 这是由刚度强的冠梁和接邻桩体的连系作用所导致的。

5.2桩顶水平位移情况

结合对桩顶水平位移观测的数据显示, 在基坑工程建设以来桩顶位移一直处于变化之中而且变化较为灵敏, 但表现出了一定的规律。例如, 在第1 层锚杆施工过程中桩顶的变化规律是先快后慢, 然后逐步趋向于稳定。

5. 3 周围建筑物变形情况

根据测量收集到的数据显示, 基坑施工后最大的沉降量为-2. 78mm, 说明在基坑施工过程中并没有对周围建筑造成太大的影响, 并未发大幅变形和沉降的现象也即没有对周围建筑造成安全隐患。

5. 4 地下水位变化情况

根据检测获取到的数据加以分析即可得知, 该工程基坑的地下水位相对较为稳定, 工程建设期间没有较大的变化, 表明基坑围护结构建设质量较好, 达到了预期的止水效果。

6 结束语

一直以来, 人们对地下施工和地下工程设计的问题感到苦手和难以解决, 其主要因素就在于地下工程结构和地层的相互依存关系极其复杂, 无论是受力特性还是其变形规律都和各种因素紧密关联, 例如地层性质、施工方法还有支护结构类型都等因素, 这些因素都会对理论计算的推导结果产生实际偏差, 从而使得理论计算无法全面预测和解决工程中出现的问题。所以以现场实际情况为依据进行观测和分析是很有必要的。现场监测数据的不仅是施工过程中各种因素相互影响的具体体现, 也更鲜明地反映出了真实的现场施工过程和基坑变化规律。该工程的施工过程的顺利进行离不开科技手段, 用科技手段对现场进行观测和分析才能在保护工程顺利进行的同时也保护基坑周边建筑体的完好性。

参考文献

[1]赵瑜, 申奇发, 代宏伟.城市浅埋隧道基坑监测[J].华北水利水电学院学报, 2011, 32 (6) .

[2]池秀文, 付涛.武汉首义广场隧道基坑支护与监测[J].全国地下、水下工程技术交流会, 2011 (5) .

[3]王宁宁.浅谈明挖隧道中的基坑监测[J].城市道桥与防洪, 2010 (6) .

城市基坑变形监测技术应用分析篇2

1城市基坑变形监测概述

1.1基坑变形监测目的

在工程项目施工过程中,开展科学合理的基坑变形监测,将监测数据与设计值进行对比分析,有助于对设计参数的正确性进行合理判断,从而对工程项目施工进度和施工工艺进行有效控制。与此同时,科学合理的城市基坑变形监测有助于保障基坑及其周围环境安全,并且在监测过程中不断丰富施工经验,为后期城市建设过程中基坑设计和施工奠定可靠的基础。

1.2基坑变形监测的设计原则

在城市工程项目建设过程中,基坑变形监测的设计,应当采用基本成熟的监测方式,并以高效的检测仪器作为专用监测设备。将要测试的数据相互进行校核,以提高基坑变形监测设计的合理性,在实际工程施工中保持监测的连续性,以提高基坑变形监测数据的准确性。应当适度调整施工关键区域的监测点,对基坑异常的区域进行重点监测,其余部位进行全面监测,从而保证城市基坑变形的监测效果。结合工程施工的实际情况,及时调整监测点的布设位置以及测试频率,并较强监测点的保护,以保证基坑变形整体监测效果。加强监测点之间联系,减少监测点数量,提高城市基坑变形监测的工作效率。

1.3城市基坑变形监测依据

城市基坑变形监测以委托合同、委托方提供的最终基坑支护结构设计图纸和所认可的基坑布点方案为依据,并以《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)为测量依据,以《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99和《建筑变形测量规范》GB50026-2007为基坑变形监测的技术参考和测量依据。

1.4基坑变形监测的内容

在城市基坑变形监测中,其内容主要包括两个方面,一是基坑围护结构本身的监测,二是周期环境的监测以及巡视检查。基坑围护结构本身的监测主要是对基坑垂直位移的监测、桩墙顶水平位移监测以及地下水位监测等,在实际监测过程中,应当结合工程项目的具体规模、重要程度以及地质条件等为主要依据,并遵循监测简单易行、结构可靠且便于施工为原则,确定监测项目。

1.5应急预案

城市基坑变形监测过程中,应当制定合理的应急预案,尤其是在基坑变形速率或变形累计量超标时,应当适度增加测频率,一旦基坑出现异常情况,连续检测基坑变形,合理布置监测点,并及时通知工程项目各方,包括甲方、施工单位以及监理公司,及时采取有效措施,最大程度上避免基坑安全事故的发生。在监测过程中,一旦发现监测点或基准点遭到破坏,应当及时补加监测点和基准点,并通知工程项目各方。

2城市基坑变形监测技术的应用

2.1工程实例

本文以宁夏某市综合广场建筑为例,探讨城市基坑变形监测技术的应用。该工程总建筑面积为62.56万m2,地上建筑面积为52.56万m2,地下建筑面积为10.00万m2。购物中心5F,室外商业街3F,公寓26F,精装修住宅30F,配套物业1F。该工程中有三处基坑开挖深度为7.2m,另外一处基坑开挖深度为12.5m。就基坑周边环境来看,施工现场北侧为体育场,南侧与西侧位城市主干道,东侧为使用多年的住宅楼,其中主干道地下埋有管线。

2.2顶部水平位移监测

在城市工程项目施工中,为保证基坑变形监测的有效性,应当充分做好基准点的埋设,依据基坑周边地理条件,选择通视条件较好的路边林带,设置四个基准点,并分别进行编号;并合理布设工作基点,确保所有基准点和工作基点为强制对中墩。在对基准点进行联测的过程中,以标准规格的全站仪作为主要设备,以导线测量法对基坑变形情况进行精准测量,并及时以轴线投影法或极坐标法对基准点和工作基点的可靠性进行检测。

基坑顶部水平位移监测点采用强制对中标志,固定在基坑顶冠梁上,并按照监测点平面布置设计埋设,以准确反映被测对象的水平位移情况。监测点埋设好后,告知施工单位,并采取相应的保护措施,要求施工单位安排专门看护人员,保证点位的安全。水平位移观测采用法定的专门的测量仪器质检部门鉴定的徕卡TS09全站仪进行观测。观测时采用极坐标法。观测过程中将仪器安置在强制对中墩上,并且要求严格整平,从而减小仪器对观测结果的影响。每个测站上的水平位移监测点均采用方向观测法观测后视点和监测点之间的水平角与工作基点到监测点的水平距离。

2.3现场巡视

基坑程开挖、支护和使用期内,每天安排固定人员进行巡视检查。现场巡查中未发现基坑支护结构及周围环境出现异常,个别现象应及时与指挥部交流,它属正常施工影响,不是基坑变形所致。

3基坑变形监测技术的重要意义

通过定期对基坑支护结构顶部水平位移监测点进行观测,准确掌握基坑支护结构的变化情况,为施工单位的施工提供可靠地监测数据以判断前步施工是否符合预期要求,确定和优化下一步施工工艺和参数,使得观测成果成为施工工程技术人员做出正确判断的依据,根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充,随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态,对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施,有效地保证基坑及周围建筑的安全。

基坑支护结构是临时性的设施,且基坑暴露时间越长,危险性相对增加,施工单位应从地勘开始,严格分析地质条件,制订切实可行的施工计划,并保证严格按照施工进度安排有序施工。

实时、准确基坑监测,能有效掌握基坑支护结构的变形特征,指导施工作业。在面对基坑过冬而发生的地下水冻融等突发情况,通过监测数据信息化指导施工作业,有效保证基坑工程的安全。在处理深大基坑时,由于施工期长,施工单位应注意排水,降低地下水位。对于地下水较活跃的深基坑,更需做好良好的止水帷幕工作。虽然基坑施工期间大部分水平位移监测点位移值超过设计值及规范规定的报警值,但通过严密的监测,采取合理有效的加固等措施,不仅确保了基坑支护结构自身稳定,且对周边环境造成较小影响,保证了周边建筑的安全。

结束语

在现代社会科学技术飞速发展的大环境下,基坑变形测量技术也不断发展,其在工程项目施工中发挥着重要的作用,最大程度上避免工程事故的发生,保障施工安全,降低工程项目的经济财产损失。

摘要：当前城市化建设过程中,高层建筑以及地铁工程的出现,有效的提高了土地资源的利用率,但基坑开挖深度也随之增加。为保证施工过程中基坑安全,应当对城市基坑变形进行有效监测。主要从城市基坑变形监测的目的和内容出发,结合工程实例探讨城市基坑变形监测技术的应用,以减少施工安全隐患,推进城市建设的顺利开展。

关键词：城市基坑,变形监测,技术应用

参考文献

[1]乐世铭.关于城市深基坑变形监测中的问题及新技术应用研究[J].科技创新与应用,2012(28).

[2]邵志国,王军,齐忠树.青岛某深基坑变形监测控制技术[J].青岛理工大学学报,2012(02).

[3]彭亮,郑长远,闫国琳等.玉树县地质灾害详细调查报告[R].西宁:青海省水文地质工程地质环境地质调查院,2013.

城市复杂环境下深基坑开挖技术篇3

随着经济发展, 城市用地愈发紧张, 而超高层建筑作为一个城市经济社会发展成就的重要标志, 往往建造在城市繁华地带。但超高层建筑深基坑周围往往密布着各种地下管线、各类建筑物、交通干道等, 具有施工场地紧张、工期紧、施工条件复杂、周边设施环境保护要求高等特点, 如何进行城市复杂环境下深基坑支护和开挖是超高层建筑施工迫切需要解决的问题。下面笔者结合广西九洲国际工程基坑开挖技术进行探讨, 供大家参考。

2 工程概况

广西九洲国际工程位于南宁市东盟国际商务区, 由裙楼及中心塔楼组成, 建筑高度317.6m, 建筑总面积214729.8m2, 地上71层, 地下6层;基坑开挖深度27.0m, 开挖面积1.01万m2, 总土方开挖量约20万m3。基坑采用钢筋混凝土排桩+钢筋混凝土环撑+预应力锚索组合的支护形式, 在无放坡条件且紧邻交通干道和已有建筑的情况下, 为地下工程施工提供合适、干燥、安全的施工空间。

2.1 场地周围环境条件

该工程位于南宁市东盟国际商务区, 场地东侧紧邻市政道路——中新路, 西、南、北三面为华润开发项目, 华润项目地下室距基坑开挖边线5.0m, 距基坑开挖边线16.80m为在建45层高层住宅楼, 周边环境高楼林立, 场地十分狭小。 (见图1)

2.2 施工难点

(1) 地下室边线距用地红线仅3.0m, 不仅无法放坡开挖, 且在地下室施工阶段场内无法形成环形交通路线, 施工组织难度大。

(2) 基坑东侧圆弧部分紧贴中新路, 基坑边形控制要求高, 且交通荷载会对基坑的变形产生影响。

(3) 基坑最深达27.0m, 支护结构施工与土方开挖之间的施工协调以及土方开挖顺序、基坑出土坡道设置是施工重点。

(4) 基坑四周环境条件各异, 需经严格核算, 采用多种支护方式。

(5) 毗邻东盟驻南宁领事馆, 对现场文明施工及环境保护提出较高要求。

2.3 地质条件

根据场地的勘察资料, 拟建场地为第三系邕宁群上组内陆湖相沉积的半成岩软质岩类, 主要由砂岩、泥岩等组成。场地岩土层在钻探深度范围内, 上覆第四系人工堆积层 (Q4ml) 素填土 (1) 层、下伏第三系邕宁群上组 (EY2) 湖相沉积层泥岩 (2) 层、泥质粉砂岩 (3) 层、砂岩 (4) 层。依据其工程地质特征, 自上而下描述如下:

(1) 素填土 (1) 层 (Q4ml) , 层厚为0.50m~4.80m。

(2) 泥岩 (2) 层 (EY2) , 该层根据风化程度不同分为3个亚层:一是全风化泥岩 (2) -1层, 层厚为1.00~13.60m;二是强风化泥岩 (2) -2层, 层厚为1.50m~14.50m;三是中风化泥岩 (2) -3层, 层厚为1.20m~16.00m。

(3) 泥质粉砂岩 (3) 层 (EY2) , 层厚为0.20m~27.40m。

(4) 砂岩 (4) 层 (EY2) , 该层根据风化程度不同分为两个亚层:一是强风化砂岩 (4) -1层, 层厚为0.50m~17.20m;二是中风化砂岩 (4) -2层, 层厚为0.30m~30.60m。各岩土层主要物理力学性质指标值见表1。

3 现场平面布置

施工场地南、北、西侧为华润项目, 正处于基础施工阶段, 由于华润项目基坑开挖采取放坡措施, 不仅占用环绕该项目的规划道路, 还侵入项目红线范围内, 致使项目土方工程阶段无法甩出土坡道。根据现场情况, 在东侧向市政部门申请占用中新路人行道及半幅车行道, 作为项目现场办公及必要的生产用房和材料周转堆放区域。占用中新路后, 该路只能作为单行道, 项目安排专人对人流、车流进行疏导。AB段一侧为华润项目临设区域, 将出土坡道布置在AB段中点区域, 坡道荷载实际达到20k Pa, 支护设计时对该部位进行加强。由于开挖的基坑深度大于华润项目, 雨季大量降水会从华润项目场地流入基坑内, 场地内排水负担加大。因此, 及时将坡顶全部硬化, 并设置排水沟和集水井, 安排专人定时抽水。

4 支护方案设计

4.1 整体方案设计

根据该工程场地周边条件, 并结合超高层建筑施工以塔楼为施工主线的特点, 经反复论证, 采用钢筋混凝土排桩+钢筋混凝土环撑+预应力锚索组合的支护形式, 在工程的经济性、安全性和工期等方面均达到良好效果。

基坑周边的围护结构采用钢筋混凝土排桩, 嵌入基底6.0m。由于华润项目已展开大面积施工, 对基坑周边土体荷载持续增大, 在此部位采用咬合式排桩, 先施工素混凝土桩, 然后施工钢筋混凝土排桩, 形成可起到止水作用的咬合式排桩, 起到对坑壁土体预加固的作用, 有利于坑壁的稳定和控制基坑变形。

内支撑采用钢筋混凝土支撑, 具有刚度大、整体性好的特点, 而且可采取灵活的平面布置形式适应基坑工程的各项要求, 也能有效减少锚杆的用量, 减轻基坑工程对周边环境的影响。结合超高层施工总体部署的特点, 该工程采用圆环支撑形式, 这种以水平受压为主的圆环内支撑结构体系, 能够充分发挥混凝土材料的受压特性, 具有足够的刚度和变形小的特点, 而且可以加快土方挖运的速度;采用圆环内支撑结构, 在基坑平面形成的无支撑面积达到70%左右, 为挖运土的机械化施工提供了良好的多点作业条件。根据水平支撑内力分析, 在支撑构件跨度较大位置设置32根钢立柱, 保证水平支撑的纵向稳定, 加强支撑体系的空间刚度和承受水平支撑传来的竖向荷载。

4.2 基坑北侧 (a B段)

基坑北侧西半段华润项目地下室已施工完毕, 坡顶荷载较大, 东半段为华润项目临设区域, 坡顶荷载在设计允许范围内。西半段采用咬合式排桩+两道混凝土内支撑联合支护, 先施工φ800mm的C15素混凝土桩, 两素混凝土桩咬合宽度不小于300mm, 嵌入基底2.0m;再施工φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距2000mm, 桩身纵筋10φ32mm, 中间部位纵筋加密为20φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 与素混凝土咬合宽度不小于150mm, 嵌入基底6.0m;混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋14φ28mm。 (见图2)

4.3 基坑东北角 (Bc段)

基坑东北角北段布置有出土坡道, 渣土车出入产生较大荷载, 东段紧邻中新路, 交通荷载会对基坑产生影响, 所以在东北角增设一层角撑进行加强。采用混凝土排桩+三道混凝土内支撑联合支护, φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身纵筋11φ32mm, 中间部位纵筋加密为22φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 嵌入基底6.0m;角撑及混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋20φ28mm。 (见图3)

4.4 基坑东侧 (ce段)

基坑东侧为现场临设集中布置区域, 坡顶荷载较大, 且紧邻中新路, 同时受交通荷载影响, 其中CD段护壁桩悬臂长度达14.3m, 桩身长细比过大, 增设三道预应力锚杆进行加强。采用混凝土排桩+三道预应力锚杆+二道混凝土内支撑联合支护, 先施工C40的φ1000mm钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身纵筋11φ32mm, 中间部位纵筋加密为23φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 嵌入基底6.0m;锚杆竖向间距为4.8m、4.5m, 水平间距3.0m, 杆体为3φ15.24钢绞线, 设计拉力410k N, 张拉锁定力300k N, 倾角15°;混凝土内支撑同AB段。DE段护壁桩悬臂长度7.2m, 增设一道预应力锚杆进行加强, 支护桩和混凝土内支撑设置同AB段。 (见图4)

4.5 基坑东南角 (eg段)

基坑东南角东段为配电房及地泵布置区, 西南段为华润项目地下室和一栋在建的45层住宅楼, 坡顶荷载较大, 在东南角增设一层角撑进行加强, 并减小排桩间距, 采用咬合式排桩+三道混凝土内支撑联合支护。先施工φ800mm的C15素混凝土桩, 嵌入基底2.0m;再施工φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身配筋同CE段, 与素混凝土咬合宽度不小于150mm, 嵌入基底6.0m;混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋24φ28mm。

4.6 基坑西侧 (ga段)

基坑西侧为华润项目地下室, 方案设计同EG段, 没有顶部第一道角撑。 (见图5)

5 土方开挖配合

该工程分别在-16.3m和-21.3m设置两道环形内支撑, 两内支撑之间、支撑与基地底之间的净高度只有5.0m及5.3m, 而根据地勘报告, 基底持力层主要为砂岩及中风化泥质砂岩, 硬度较大, 需要使用大型机械进行开挖。因此, 支护结构施工与土方开挖之间的施工协调以及土方开挖顺序、基坑出土坡道设置是此阶段的施工重点。

根据基坑支护方案, 土方开挖采取开挖→支护→再开挖→再支护的顺序进行施工。环形支撑范围内采用岛式开挖法, 根据现场的实际情况, 扩挖到靠边坡足够安全的距离时应按1∶1.5放坡, 待周边锚索及排桩达到设计要求强度后, 再继续统一扩挖至排桩边。3个三角形部位扩挖难度较大, 因垂直空间狭小和立柱桩的横向空间狭小, 给此层土方的开挖增加了很大的难度, 开挖时施工员和安全员必须时刻跟进, 并随时进行技术交底, 严禁挖掘机工作时碰撞挤推立柱桩、内支撑梁等。

第一道支撑与第二道支撑之间的土方开挖时, 为了加快进度, 在三角形内整体往下超挖1.5m, 从而使中型挖掘机、破碎机, 提高推进进度。 (见图6)

出土道路根据现场情况及时进行搬迁或清运, 道路长度按照载重汽车最大爬坡角度15o计算, 边坡按照1∶1放坡。待基底需清运土方全部清运完毕后, 改用加长臂挖掘机继续进行反向装车收尾。

6 基坑监测

该工程进行基坑支护体系、边坡、支护桩周边土体水平位移及沉降监测, 支护桩、支撑梁轴力监测, 锚索拉力监测, 周边建筑物和地下管线的沉降、变形监测。基坑开挖过程中, 通过监测及时掌握周边环境变化:房屋和道路的沉降、支护结构的变形, 并就其变化情况及时进行综合分析。根据分析结果, 施工单位能够掌握工程的安全性, 并针对施工实时工况采取改进措施, 以监测信息指导施工的速度、顺序等。

7 结语

(1) 在狭小的施工场地内施工, 要把现场规划布置作为重点, 在进场前期做好场地规划建设工作, 场地规划时综合考虑整个工程施工的全部阶段, 特别是交通组织、现场排水系统、材料设备堆场确定等, 必须做到整个施工全过程统一, 避免重复建设和破坏等情况的发生。

(2) 基坑工程能耗高、污染大, 施工时需大量建筑材料, 混凝土支撑拆除时会产生大量建筑垃圾, 在基坑工程的方案设计中, 可考虑采用支护结构与主体结构相结合的方案, 以减少工程开发对环境的破坏。

(3) 基底深坑处理, 电梯井和集水井等通常都比普遍基底开挖深度深, 应预先进行土体加固处理, 落深特别大时还需设置板式支护, 以保证基底深坑的侧壁稳定性。

(4) 后期结构施工过程中, 支撑钢格构柱防水封堵问题需特别注意, 可采用预灌混凝土或焊接钢板封堵等方法解决。

摘要：本文结合广西九洲国际工程深基坑开挖施工经验, 对城市复杂环境下深基坑支护和土方开挖施工进行介绍, 通过总体方案设计和基坑监测信息化施工, 确保基坑及周边环境安全稳定。

关键词：复杂环境,深基坑,内支撑,基坑监测,信息化

参考文献

[1]CECS 22—2005, 岩土锚杆 (索) 技术规程[S].

[2]JGJ 120—2012, 建筑基坑支护技术规程[S].

[3]GB 50497—2009, 建筑基坑工程监测技术规范[S].

城市地下箱涵明挖基坑的监控量测篇4

本箱涵全长1134m, 下穿城市湖泊部分大约720米, 为城市Ⅰ级主干道, 隧道设双向四车道, 设计行车速度为50km/h, 隧道的单孔净宽10.35m, 车道净高4.5m, 隧道内最大纵坡为2.518%。隧道采用矩形框架钢筋混凝土结构, 明挖施工, 在东西两端各有100余米的敞口基坑段。

箱涵地下空间开挖的总体原则是“明挖暗埋”, 即在湖底露天开挖地下隧道后, 再通过钢筋混凝土衬砌, 用泥土回填, 恢复湖底原样, 在隧道两侧布设了止水帷幕和上方设置隔水设施, 保证地下箱涵和湖泊的安全。

明挖法又称之为基坑法, 施工的关键是确保基坑坑壁的稳定, 隧道施工段如果处于城市繁华闹市区, 明挖深基坑围护得不好可能会对周围的土体、建筑物、道路、管线等产生一定的影响, 造成一定损失, 故必须选择安全稳定的基坑围护结构和与采取其相适应的监控量测方案。

2 隧道施工监测的目的

在“明挖暗埋”箱涵设计阶段和基坑挖掘施工过程中采取了一系列技术措施来保证基坑的安全, 但在实际的施工过程中, 基坑的开挖会影响土体荷载, 对周围土体产生扰动, 破坏其原始应力状态, 其稳定性和周边的环境的状态随着深基坑的开挖过程而变化, 这是一个动态的过程。在现代信息化施工技术中, 监测量测技术是其中的一种主要手段。施工监测的目的:

(1) 评价支护的结构型式、支护参数的选取和相应施工方法是否合理和安全。设置钢筋混凝土衬砌后, 监测钢筋混凝土衬砌的承载强度、变形及稳定性, 保证隧道安全。为修改设计提供数据、为调整施工方法提供依据。

(2) 通过对基坑和对周边建 (构) 筑物的监测量控, 进行信息反馈及预报, 指导现场安全施工, 优化施工组织设计, 保障施工人员及隧道结构的安全和质量, 确保项目的经济、社会和环境效益。

3 施工监测方案

3.1 监测内容设计

根据相关规范, 明挖基坑的监测内容分为七个大类, 主要有: (1) 支护结构; (2) 地下水状况; (3) 基坑底部及周边的土体; (4) 周边建筑; (5) 周边管线及设施; (6) 周边道路; (7) 其他。[1]这些内容有着必然的、内在的联系, 一起组成了基坑工程监测的完整系统, 反映了基坑开挖过程中的力学效应, 为优化设计和信息化施工提供了依据。具体到城市箱涵明挖隧道基坑工程, 根据本工程的实际情况和相关规范初定的监测详细内容和监测频率如表1所示。

在基坑监测量控测点布置过程中, 有几个需要重点注意的项目:

(1) 监测围岩压力和模筑混凝土内力是保证隧道主体结构安全的重要措施, 测量时应将压力盒置于围岩与初期支护的钢支撑之间, 与围岩及支护结构接触密实, 保证量测结果的准确性。每20m布置一个断面进行监测, 具体布置如图1、图2所示。

(2) 在回填阶段, 必须于侧墙、拱顶及底板部位埋设孔隙水压力计, 以测量回填阶段及隧道上方湖泊蓄水后, 结构各部位与土层接触面间的孔隙水压力。每20m布置一个量测断面, 每个断面布设16个测点, 其布置与图2类似。

(3) 隧道基础部位、侧面需埋设单点位移计, 以测量隧道在施工阶段及后期运营阶段的基础沉降、倾斜, 每20m布置一个量测断面, 每个断面布设5个沉降点, 4个倾斜测点, 如图3。

(4) 由于本工程项目处于城市繁华区, 周边有不少重要建筑物, 如公园、宾馆、机关大楼等, 在施工时必须保持基坑稳定安全, 避免对周边建筑物产生重大影响, 根据本工程具体施工方案, 应在周边建筑物周围选择控制点, 埋设地表沉降测点标志, 每个建、构筑物在不同方向上应至少布置3个测点。同时基坑稳定性监控测点每20m布置一个断面, 每个断面布置6个测点。

3.2 监测变形控制

根据不同的监测对象和不同的监测内容, 需要相应地制定不同的监测控制标准, 在信息化施工过程中, 监测管理方式一般采用三级监测管理制度, 变形管理等级标准和相应施工状态见表2。

注:U0为变形实测值, Un容许实测值。Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋深等因素选择。

在箱涵隧道穿越湖泊段, 各项量测作业应持续到变形基本稳定后2至3周结束, 其中变形基本稳定的定义应符合隧道周边位移速度有明显减缓趋势。通车运行后, 各项应力、变形值按规范控制值达到稳定后, 才能停止对其量测监控。

4 监测结果分析与评价

4.1 监测数据采集

误差在任何测量的过程中都普遍存在, 对于基坑施工现场的监控量测, 更是不可避免, 为了获取得到真实完整可靠的量测数据, 在进行现场监控量测和采集数据的时侯, 必须采取一些办法来减少各种误差, 提高测量精度和可信性。

(1) 尽可能早的埋设测点, 并及时进行初次量测, 尽量将变形与应力的初始数据测量得到。 (2) 专项量测必须制定专项记录表。 (3) 在各项数据的采集频度方面, 应该与其相应的量测频度做到相同步伐。并且由专门人员负责整理和汇总数据, 减少随机误差。

4.2 监测结果处理

每次测量后必须及时地完成每个测量项目记录表, 将原始记录整理为正式记录表, 由计算机记录和处理, 绘制各个图表和曲线图形。要绘制的测量成果表包括: (1) 基础竖向沉降观测成果表; (2) 地下水位观测成果表; (3) 基坑水平位移观测成果表; (4) 支撑轴力测量记录表; (5) 锚杆拉力测量记录表;根据测量成果表, 可以绘制“时间-沉降”曲线图、“时间-位移”曲线图、“时间-地下水位”曲线图、锚杆拉力测量曲线图和支撑轴力测量曲线图[2], 并进行相应数学分析。

技术负责人要认真分析审核图纸, 以便及时发现问题、分析原因和进行处理。在施工过程中, 每天安排巡视检查, 对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境等情况做好记录, 如果发现异常情况或者危险, 要马上反馈给相关部门进行处理。监控量测实施流程如图4。

参考文献

[1]GB50497-2009, 建筑基坑工程监测技术规范[S]

城市基坑篇5

基坑边坡支护是为了提高基础设施的安全性,保证坑内工程的施工安全以及确保周围建筑物的基础稳定,主要涉及工程地质学、土力学、结构力学、基坑支护工程等学科。在基坑边坡支护方案中,根据支护体系的力学状态可分为内撑式、悬臂式和锚桩式支护方法;根据支护结构的机理可分为加固式和支挡式支护方法[1]。目前国内深基坑边坡支护的类型有桩排支护、地下连续墙、沉井支护、锚喷支护、水泥搅拌桩、高压喷射注浆加固、注浆加固和土钉墙等支护技术。基坑边坡支护有以下特点:风险大、区域性强、独特性明显、综合性强、环境效应明显、时空效应显著、信息化施工要求高。

1 基坑支护工程事故类型

在高层建筑深基坑建设中,常常因为地基的承载力不同而引起地面不均匀沉降,从而造成周围建筑物出现裂缝,危及建筑物的安全。引起地面不均匀沉降的因素主要有:基坑支护构筑物的变形、基坑回弹或隆起、由降水引起的土层空隙水压力的变化和抽水造成孔隙水压力下降等。

由于支护体系材料的质量问题或者材料型号与工程要求不符等,造成支护体系的破坏、基坑內撑系统的失稳、支护踢脚的变形失效等问题,使得整个支护体系出现了较大的安全隐患。

孔隙水压力增大,容易使含水层的水头冲破基坑底部,造成管涌破坏。孔隙水压力下降或地下水侵蚀导致基坑底部出现流土破坏,造成地面不均匀沉降,破坏了基坑支护体系。

2 支护方法与技术

深基坑边坡支护方法较多,常用以下几种支护方法:

2.1 土钉墙支护技术

土钉墙[3]是用于固定边坡和维护基础稳定的一种支护体系,是用各种型号的土钉置于原位土体并插入被加固的土体中,最后在坡面用混凝土浇筑的支护技术,用于固定土体,提高基础的稳定性。现阶段也常采用复合土钉墙技术,将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩和钢管土钉及预应力锚杆结合起来,从而加强了土体的自身强度,对基础的稳定起到了重要的作用。

2.2 锚杆支护技术

锚杆支护[4]是边坡土体转移结构张力或保持开挖面稳定的形成的技术,由于螺栓和锚的使用,大大提高了边坡的力学性能,可以使工程边坡体连接在一起,使其更有效地在张力和剪切的各向异性,提高潜在滑移剪切强度,有效防止边坡位移。锚杆支护能使得边坡稳定,并且缩短了施工周期,有效地阻止了基坑边坡不稳定岩层的滑移,保障了基础设施的长期稳定。

2.3 桩锚支护技术

桩锚支护是指在一圈垂直开挖前沿基坑工程桩和桩土固定,防止边坡坍塌的支护技术。为了防止开挖桩倒塌,从水平方向拉锚桩锚,这也可以被看作是一个水平桩。桩锚支护具有以下特点:锚桩相结合,大大减少了桩径,避免开挖和支撑施工基底断裂的影响,进一步加强对边坡安全。

3 主要问题和解决方案

从施工前的勘查到工程的结束,都要对土层进行实时的监测,尤其是软土地区或是岩溶发育等具有不良性质的区域,选择合适的施工方案与处理不良地质现象的措施是至关重要的[5]。以软土地基为例,由于软土承载力低,易受干扰,加载后易发生不均匀变形,具有触变性和流变性。通常会采用机械压实法、高压旋喷法、压力灌浆法、排水固结法等比较有效的处理措施。

开挖基坑会导致地应力释放,使边坡支护体系受到巨大的承载力,边坡中的应力应变分析就变得尤为重要。在施工前应做好相应的地质勘查工作,分析土的力学性质,采样并计算出土的物理力学参数,及时处理不良土基并设计相应的支护方案,选择合适的支护结构和支护装置,严格控制土体的变形,使基坑保持长期的稳定。

4 结论与认识

通过分析研究国内外的施工案例,得出以下结论:

(1)粘性土颗粒较细,粘聚力较强,但含水量的不同其强度差异也较大。如果地下水位深,不需要使用防水措施;如果场地是开放的,可以选择边坡,桩锚,锚杆联合支护结构;如果场地比较狭小,可选择地下连续墙和锚杆的联合支护结构。

(2)软土强度低、压缩性高、渗透系数大、具有流变性。在软土地区深基坑开挖,应做好边坡支护的工作。当基坑周围场地开阔,可采用悬挂吊臂式、锚杆桩基式支护结构;如果空间狭小,则必须选择可以防止地表变形与下沉的支护方法,同时做好防水处理。

(3)硬质土基坑开挖较容易处理,需设置相应的排水设施,因为基础层具有很高的承载能力和较低的压缩特性,一般不会引起边坡隆起变形、砂涌及地面沉降的发生。

参考文献

[1]高谦,陈新万.岩土工程技术的应用与发展[M].北京:万国学术出版社,1996.

[2]石峰.深基坑边坡支护工程技术[J].建材与装饰,2008,(06).

[3]张金博,纪晓燕.复合土钉墙在某基坑支护中的应用研究[J].工程建设与设计,2011.

[4]黄武科.拉力分散型锚索在碎裂岩体边坡中的适用性研究文集[J].科技资讯,2008.

城市基坑篇6

1. 基坑介绍

工程拟建4栋25层楼房,不包括二层地下室,分为两个基坑,两基坑之间距离为94 m,基坑开挖面积共10200m2,开挖深度为11～14 m,约40m长采用放坡土钉挂网喷砼支护,其余采用支护桩。属A级复杂高层建筑,地下室基坑重要性等级为一级。

基坑周边有十几栋房屋,基坑边缘离房屋最近处距离分别为:离2层楼1.5m,离7层楼4m,离8层楼4m。基坑周边土体中有浅埋的水管、煤气管、电缆等。

2. 监测内容和监测对象的报警

监测的内容有沉降监测和位移监测,包括支护桩、土体、已有建筑物(包括地下设施)。

支护桩累计水平位移大于32mm,或连续3天位移速率大于5mm/天,进行基坑报警;建(构)筑物差异沉降报警,结合平面数据与建(构)筑物基础结构和建(构)筑物高度,同时注意观察建(构)筑物完好程度,参照有关数据标准报警;基坑周边土体的沉降及位移超过10mm、或连续3天超过2mm/天时进行报警,以免因土体的沉降及位移对煤气管道、水管、地下电缆等地下设施造成损坏。

3. 监测基准网与监测点

建立监测控制网的同时兼顾了施工放样的需要。

3.1 平面监测网

由于建筑区内周边房屋密集,通视困难,因此采用了导线布网。受场地限制,在不受基坑变形影响的安全范围内布设的控制点(基准点)看不见基坑,看得见基坑的控制点(工作点)不在安全范围。考虑到工作点容易变形或受到破坏,常需恢复或重新测定工作点,因此,在初次布设控制点时基准点与工作点全部按四等一次布网共15个点,边长23～249m,导线网总长2.039km。以1点坐标与1个方位角起算,平差计算后,最弱点点位中误差±2.5mm,测角中误差±1.7",边长相对中误差1/44000～1/200000。

3.2 高程监测网

按一等水准布设基准网点7个(其中2个结点,1个起始点),闭合水准线路总长1.3 km,精度评定为每公里水准测量偶然中误差±0.5mm,每公里水准测量全中误差±0.3mm。

3.3 监测点

在基坑周边土体、基坑周边建筑物、支护桩上,布设的监测点类型分别有沉降监测点、位移监测点、土体监测点、支护桩监测点。

4. 变形测量

4.1 平面变形测量

由于场地狭小,通视困难,其他观测方法不好采用,基坑支护桩监测点、土体监测点、房屋的监测点均按照极坐标法测量,观测时水平角按照四等导线观测要求,边长单向正倒镜共6次读数后取用平均值,加入红外仪的相关改正计算。

4.2 高程变形测量

沉降监测点按照二等水准要求测量,几次测量结果的每公里水准测量高差中误差均小于±1.3mm,平差计算后的各点高差中误差均在±0.2mm内。

5. 测量结果的检校

5.1 平面基准网

由于场地狭小,作为工作点使用的基准网点先后受到施工影响产生位移或被破坏。监测过程中,先后几次重新补点恢复。恢复时仍然以四等平面要求测量,起始数据采用基准网的点。几次恢复工作点后平差计算结果的最弱点点位中误差均小于±1.5mm,最大测角中误差±2.3",最大坐标闭合差均小于2mm,边长相对中误差1/48000～1/136000。

5.2 平面变形监测点

对以极坐标法测量的基坑支护桩监测点,仍按四等平面要求,将全站仪架在以极坐标法测定过的支护桩监测点上,后视测定过的支护桩监测点,测量基坑对面的支护桩监测点,检查基坑支护桩两监测点之间的直接距离。检查结果为检测点间平均距离为70m,直接量取的边长与在四等基准网点上测得的坐标反算边长比较,较差最大为1.6mm;直接测量监测点之间水平角与坐标反算水平角的最大夹角较差为7"。

5.3 高程基准网

以二等水准测量各高程监测点时,联测了3个一等高程基准网点,以2个点作起算,平差计算后,剩余的一个一等高程基准网点的平差数据,与已知的一等水准数据比较差0.1 mm。

6. 监测结果与作用

6.1 支护桩

当支护桩水平位移达到报警值时,减少了报警地段的监测间隔时间,设计施工上采取了硬化地面、减少地面渗水、加强地下水的排放、清除该地段上堆放的材料以减轻载荷、加设预应力锚杆等措施。加设预应力锚杆后,将水平位移的极限值控制在60mm内。采取了上述措施后,当基坑开挖到坑底时,支护桩水平位移累计值最大达到59mm后,不再继续位移而趋于稳定,基坑施工继续进行。

6.2 周边土体

随着基坑的逐步挖深,采取放坡土钉挂网喷砼支护方法的土体向基坑内发生缓慢位移。在基坑挖深到设计深度的2/5时,位移5mm。因该地段需建施工用房与堆放施工材料会增加该地段载荷,建施工用房前挖走了该地段高约2.5m的土方,减少了该地段的载荷。载荷减少后,该地段土体的位移趋于平稳,直到基坑施工结束,新发生的土体位移累计不到3mm。

6.3 周边地下设施

由于基坑周边地下设施覆盖在混凝土下,开挖工作量与开挖难度大,特别是地下电缆的开挖难度大,因而不容易对地下设施进行直接监测,而采取了对其地段的土体进行监测,通过该地方土体变化间接判定地下设施的沉降与位移状况,当其地段的土体沉降或位移达到报警值时,再进行有目标的开挖出地下设施后,对地下设施进行直接的沉降与位移监测。

实际监测结果为大多地段的土体位移未达报警值,少数地段的土体位移快达到报警临界值时趋于平稳,未进行地下设施的开挖工作,因而未在施工过程中因地下设施位移和沉降而增加其他的设计施工措施。到基坑施工结束,土体内埋设的地下水管、地下煤气管、地下电缆等地下设施均处于安全状态,所有地下设施运行正常。

6.4 建筑物的位移与沉降的关联

离基坑近的周边房屋是重点监测对象,监测结果表明,所有房屋沉降均在允许范围内,房屋外观正常。

以极坐标法对已有房屋的平面监测点进行了首次测定后,不需对所有的平面监测点再进行观测,而是根据沉降监测数据,对沉降量较大所在房屋的平面点进行再观测。对两基坑之间一栋7层楼监测的变形数据见下图。

当最大累计沉降为5.4 mm时,对该房屋所在的平面点B西和B东进行了再次观测,B东的坐标变形值为0,B西的坐标变形值X为6 mm、Y为-1 mm。该房屋为砖混结构,以东西方向不均匀沉降差计算的倾斜角α=arctan((5.4-0.5))/54000)=0°0′19″,由倾斜角α引起的房顶变形值应为δytan0°0′19″*28000=-2.5mm(Y方向);以南北方向不均匀沉降差计算的倾斜角α=arctan((5.4-3.7))/8300)=0°0′42″,由倾斜角α引起的房顶变形值应为δxx=tan0°0′42″*28000=5.7mm(X方向)。由此可见,当平面监测与沉降监测达到一定的精度时,由沉降监测点的沉降数据推算一定高度内房屋的倾斜角和平面位移,与直接观测的房屋平面位移结果有一定的吻合性,推算结果还与两沉降监测点之间的距离有一定的关系。当观测对象较高(如高耸的房屋与烟囱等),应考虑受日照、温度、风力影响发生的倾斜、扭曲等复合变形,单纯依靠由沉降监测点的沉降数据推算建筑物的倾斜角和平面位移,其推算结果与实际结果会有不同程度的差异。

7. 结果的相关探讨

由于变形观测的数据具有较强的相对性,始终采用同一仪器、固定测站和后视点、固定水准路线进行观测具有较好效果。本例始终使用GTS-601全站仪、WILD N3水准仪。

导线网布点具有较强的灵活性与适用性,在建筑物密集和通视困难的城建区常常难以避免导线边长不均匀、边长端点高差过大、图形不理想等情况,作为基准网时应将导线网增加适量的结点,增加图形强度,使以后采用同级恢复控制点时能得到较好的数据成果,不至于使监测点产生的前后数据误差掩盖位移值,能真实反映出监测点的实际变动值。

以布设合理的沉降监测点,且达到较高精度的沉降数据,推算一定高度内建筑物的倾斜角和平面位移,其结果有一定的吻合性。可结合沉降数据对房屋进行有具体目标及重点位置的位移监测,确定建筑物的倾斜与位移值。当观测对象发生倾斜、扭曲等复合变形时,可由沉降监测点的沉降数据推算建筑物的倾斜角和平面位移,分离出由沉降带来的变形值后,再分析受日照、温度、风力等影响发生的倾斜、扭曲变形。

在通视困难及场地狭小地方,采用其它监测方法难以具备条件时,以极坐标法测量监测点,具有较大的灵活性。测角精度与边长精度的要求应根据监测对象的要求确定,应控制边长长度,控制点位误差在要求范围。根据历次监测结果,求出监测对象的相对位移与累计位移,必要时可将位移值分解成其它所需方向的位移值。

有支护桩锁口梁的基坑监测,监测点以布设在支护桩上为主。各监测点间间距一般10m,拐弯处应布置监测点,还应视监测地段的建筑物状况、地质状况、基坑形状等适当调整点位,观测时可采用普遍监测与重点监测相结合的方法。

一般来说,对地下设施的变形监测应是对地下设施直接进行监测,但对所有监测的地下设施开挖,工作量太大。由于土体有不同程度的可塑性,浅埋的、依靠土体支撑的一般地下设施,变形值一般不会大于土体变形值。采取对浅埋的一般地下设施地段的土体进行监测,通过土体变形间接判定地下设施的变形状况,只对变形达到报警值的地下设施进行开挖后,对开挖出的地下设施进行直接变形监测的方法,可以节省大量的开挖工作量。

在支护桩与房屋之间的土体中布设适量的土体监测点,既可监测基坑边土体,也可间接监测土体内浅埋的一般地下设施,还可作为房屋变形的间接监测点。深埋监测点的混凝土中应加入适量的钢筋,保证监测点的结构强度,期望能反映出监测土体的沉降和侧向位移,尽管这种反映不能完全准确的反映出不同土层的不同变化,但作为一般建筑物的监测或对其它建筑物的辅助监测手段,具有操作简单、省工的优点,较之测斜仪还有对变化反应灵敏和准确的优点。

采用测斜仪时,由于测斜仪的测斜管装入测斜孔后,须在测斜管四周填土(沙),填土(沙)太紧会引起测斜管的一定变形。填土(沙)太松会“吃掉“一定的土体变形值。由于测斜探头滑轮要保证在测斜管内上下移动,滑轮与测斜管“+”字槽须有一定的间隙,还有测斜管“+“字槽与测试方向的安装误差等,均会引起土体实际位移结果的误差。对于精度较高的土体变形监测即使采用测斜仪时,也应配有其它的监测手段。

摘要：在城市建筑区进行深基坑施工时,需对深基坑本身和深基坑周围的已有建筑物进行监测,以保证深基坑和已有建筑物的安全。本文基于一例取得较好成效的城市建筑区深基坑变形监测工程,提出相关的施测方法、点位布置、沉降与位移的关系的探讨。

城市基坑篇7

1)滨湖新区城市天地综合管沟工程基本建设内容。

a.福州路南侧。综合管廊口径为2 500,位于道路中心线南侧18.5 m,全长367.5 m,设有9座结合井,东端设置通风井一座;综合管廊最多收纳20孔信息管和24孔10 kV以下电力电缆以及一根DN300给水管。b.徽A路。综合管廊口径为2 500,位于道路中心线西侧12 m,全长452.5 m,设有12座结合井,南北端各设置通风井一座;徽A路综合管廊最多收纳20孔信息管和20孔10 kV以下电力电缆以及一根DN300给水管。

2)工程地质、地貌。

该综合管沟工程是沿新修道路布置的,在福州路南侧已有建筑物酒店门楼和塔吊,其他路段为荒地,地形总体趋势北高南低,场地地貌基本平整,上覆土层主要为第四纪冲洪积粘性土,下伏白垩纪紫红色泥质砂岩。

3)地下水条件。

沿线地下水类型主要为①1层为耕作土中的上层滞水,水量与地势高低和填土厚度有较大关系,由大气降水、地表水入渗补给,无统一地下水位,地下水对混凝土不具侵蚀性。

2 支护施工

2.1 钢板桩支护

本工程福州路南侧徽A～徽州大道段沟槽,采用槽钢加木板的钢板桩支护方案,根据本工程的地质情况,在开挖2 m沟槽成型后立即进行槽钢钢板桩支护,实际施工根据现场地质情况适当调整,钢板桩采用热轧[20普通槽钢,长度为6 m,入土深度0.5 m～1 m(根据地质情况),槽钢间距为0.65 m,槽钢后采用5 cm厚木板全面封闭支护,竖向槽钢后设置两道[25槽钢,同时设置两排水平间距3 m直径为12 cm的两根圆杉木横撑(结合井处为[15槽钢),木板与开挖面之间回填土并夯实。

2.2 槽钢钢板桩施工的一般要求

1)槽钢钢板桩的设置位置应符合设计要求,便于沟槽基础施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

2)基坑护壁槽钢钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便槽钢钢板桩的利用和支撑设置。

2.3 槽钢钢板桩的检验、吊装、堆放

1)钢板桩的检验。

对槽钢,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的槽钢进行矫正,以减少打桩过程中的困难。

2)槽钢吊运。

装卸槽钢宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的槽钢根数不宜过多。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。

3)槽钢堆放。

槽钢堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。

2.4 槽钢钢板桩施打

1)打桩前,对槽钢逐根检查,剔除变形严重的槽钢,不合格者待修整后才可使用。2)在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。3)施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩打至设计标高。

2.5 木板防护和回填土、夯实

在槽钢桩达到木板长度时,就可以进行木板防护,木板采用5 cm厚,20 cm宽,2 m长的松木板,木板沿槽钢垂直放置,放置一块木板,及时将木板与基坑之间的间隙用土回填并夯实,压实度要达到85%以上,保证土层没有移动空间。

2.6 水平槽钢和横撑架设

竖向槽钢钢板桩后设置两道[25槽钢,第一道设置在沟槽底部上50 cm处,第二道设置在沟槽底部上3.5 m处,距离为3 m,槽钢就位可采用吊车和挖掘机吊装及人工配合就位,水平槽钢与竖向槽钢钢板桩采用焊接固定。

沿水平槽钢设置两排水平间距3 m直径为12 cm的两根圆杉木作为横撑,下部的横撑在混凝土垫层浇筑完成,混凝土强度达到70%后,改撑到混凝土垫层侧面,让出空间吊装管道。

2.7 钢板桩的拔除

基坑回填到管肩位置后,要拔除钢板桩,以便重复使用。拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间。否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。

3 边坡变形监测与预防措施

3.1 观测点布置

基坑边坡顶部的水平位移和竖向位移监测点应沿基坑周边布置,基坑周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于10 m,每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在基坑边坡坡顶上。当用测斜仪观测深层水平位移时,设置在围护桩内的测斜管深度不宜小于围护桩的入土深度;设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度,保证管端嵌入到稳定的土体中。

3.2 观测精度

基坑围护桩(坡)顶水平位移监测精度应根据围护桩(坡)顶水平位移报警值按表1确定。

3.3 监测频率

监测项目的监测频率应考虑基坑工程等级、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率

3.4监测报警

1)基坑工程监测报警值应符合基坑工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求。基坑工程监测报警值由基坑工程设计方确定。2)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。

3.5信息反馈

1)监测分析人员应具有岩土工程与结构工程的综合知识,具有设计、施工、测量等工程实践经验,具有较高的综合分析能力,做到正确判断、准确表达,及时提供高质量的综合分析报告。

2)监测成果应包括当日报表、阶段性报告、总结报告。报表应按时报送。报表中监测成果宜用表格和变化曲线或图形反映。

4结语

在滨湖新区城市天地综合管沟工程中,基坑支护施工前做到了精心设计、精心计划,确保了工程的安全质量和进度,使工程顺利通过了竣工验收,为今后类似的基坑支护的施工积累了宝贵的经验。

摘要：结合具体工程实例,介绍了城市新区综合管沟工程基坑支护设计思路,施工工艺以及施工安全技术措施,为今后类似综合管沟工程基坑支护积累了施工经验。