某工程軟土地基土方開挖基坑支護變形監(jiān)測及應對措施

1、某工程軟土地基土方開挖基坑支護變形監(jiān)測及應對措施摘 要：沿海城市某工程，工地西南側臨近城市供水管道，東側與同類型建筑新完基礎相鄰。當土方開挖到接近設計深度時，南面僅做錨桿支護或攪拌樁復合土釘墻支護的開挖段發(fā)生局部崩塌，結合以往施工經驗，并對土體深層水平位移與地表水平位移及沉降等監(jiān)測結果細致分析，對基坑支護變形及時采取有效應對措施，安全、 經濟 地完成了基礎施工，取得了良好的綜合效果。 關鍵詞：裂縫；臨界狀態(tài)；監(jiān)測；異常；被動區(qū)加固 1前言 沿海城市，其地質情況復雜，普遍為高靈敏度淤泥質軟土，地下室基坑支護、土方開挖階段隱藏著很大風險。設計方、開發(fā)商、施工方對地下室基坑支護的經濟合理與土方開挖施

2、工的安全保障常有分歧，難以準確把握。我司根據多年該類基坑施工經驗結合土方開挖監(jiān)測手段，在成本控制與安全保障之間取得較好的平衡，以下是剛完成的一項令各方滿意的成功施工案例。 2工程概況 2.1沿海城市某工程，場地現為農田，工地西南側臨近城市供水管道，東側與同類型建筑新完基礎相鄰（中間隔一條臨時馬路）。設計開挖深度為3.90m(至地下室底板墊層底)，4.80m(至地下室承臺墊層底)，見表1。 2.2地質概況 2.2.1 根據巖土工程勘察報告，基坑開挖深度影響范圍內的土層由上而下依次為：粘土（地表下約1.5m厚）；淤泥 2.2.2水文地質情況：場區(qū)地下水屬孔隱潛水型，其賦水介質為粘土、淤泥具微弱透水

3、性，地下水徑流條件差，水量小，直接受大氣降水補給，勘察期間測得鉆孔的地下水位埋深0.301.80m。不需要做孔隙水壓力測試。 2.3 基坑支護情況概括：東側，3道48×2.5錨管L=120001000；西、北部六排600 500（L=13.5 m）水泥攪拌樁重力式擋土墻，上設冠梁；西南角（距離城市供水干管僅5.2m）做鋼筋砼內支撐加主動區(qū)七排600500（L=15 m）水泥攪拌樁。 3監(jiān)測方案 3.1監(jiān)測布局(圖1) 3.1.土體深層水平位移監(jiān)測：沿基坑四周設7個土體深層水平位移監(jiān)測點孔深為16m/孔，觀測土體深層水平位移。 3.1.2水平位移及沉降監(jiān)測：沿基坑周邊預設每15m設一水

4、平位移、沉降觀測點，監(jiān)測施工期間水平位移及沉降。 3.1.3支撐軸力測試：根據設計方案在第一道支撐布置2組軸力監(jiān)測點。 3.2監(jiān)測內容及控制值詳見表2。 3.3現場監(jiān)測 3.3.1土體深層水平位移 設備：航天部CX-03型測斜儀、測斜管、探頭等。誤差4mm15m。 PVC測斜管埋設：根據選定位置，鉆機成孔，埋放測斜管；校準方位，中細砂封孔，砌磚槽保護。兩管連接時槽口須對淮，外用膠帶封住。校準方位時須將槽口對準所測水平位移方向(與支護墻墻面垂直)；因測斜管用鉆機成孔的方式埋設，測斜管與土體間還未密實，此時所測的數據沒有意義，待兩天磨合后再進行初次讀數；在挖土期間以1次天，其它時間以1次3天的頻率

5、進行監(jiān)測，異常情況跟蹤監(jiān)測；當土體深層水平位移值大于或等于設計報警值時，密切關注、及時分析并向有關部門匯報，必要時采取緊急應對措施。 測量方法：測量時，將測斜儀探頭輕輕滑入預埋的測斜管底部，自下而上每隔0.5m 測量一次，直至管口。然后將探頭旋轉180°，重復上述步驟再測一次，兩次測量的各測點應在同一位置上。 3. 3.2地表水平位移及沉降監(jiān)測 用以監(jiān)測支護結構及周圍環(huán)境地表水平位移及沉降。 1）水平位移 地表水平位移觀測采用極坐標法進行觀測，即每次觀測時將儀器置于工作點上后定 向，再逐一對每個測點測出角度、邊長 計算 其坐標，采用坐標判定位移量。 儀器：J2經緯儀 基準點及測標埋設

6、： 地表水平位移基準點設置在坑外不受基坑開挖影響的穩(wěn)定區(qū)域處，且視野開闊，用直徑20rnm，長l.5，用大錘打入地下四周用水泥砂漿填實。并設置兩個水平位移觀測基準點，另一點作為校準。水平位移測標的埋設，沿基坑邊間距每15 m設置一個水平位移觀測點，先用電錘在基坑邊的壓頂上鉆孔，然后放入長200 mm300mm、直徑20 mm30 mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實即可。 2）沉降 沉降觀測采用二等水準測量施測，逐一對每個測點進行觀測，最后計算其高程，相鄰二次觀測成果進行比較，判定其沉降量。 儀器：高精度自動安平水準儀，2m長銦鋼尺。 基準點及測標埋設： 沉降基準點設置在4倍基坑開挖深度以外，不

7、受基坑開挖影響的穩(wěn)定區(qū)域處，且視野開闊，用直徑20 mm，長1.50m，用大錘打入地下四周用水泥砂漿填實。沉降基準點應設置兩個基準點，另一點作為校準。并在近處均勻布設若干工作基點，以方便觀測和保證精度。沉降測標的埋設，沿基坑邊間距每15m設置一個沉降觀測點，先用電錘在基坑邊的壓頂上鉆孔，然后放入長200mm300mm、直徑20 mm30mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實即可。 3. 3.3支撐軸力監(jiān)測 1)鋼筋計埋設：在水平支撐梁鋼筋籠扎好后，按照埋設位置，把支撐粱鋼筋籠的主筋對稱的二根各割去一段長約20cm。用電焊把各只鋼筋計搭焊在所割鋼筋上，要求悍接長度大于10d(d為鋼筋的直徑)。每個測

8、點截面上下對稱埋設二個鋼筋計，鋼筋計電纜線集中保護；在鋼筋計安裝完畢后，進行安檢測試一次，待水平支撐梁砼的強度達標后，對鋼筋計進行初測。 2)測量儀器：采用振弦式讀數儀。 3. 3.4土釘抗拔試驗 1）加載設備 采用ZY-30型穿心千斤頂和手動壓力泵加載，用Y S- l型數字液顯壓力表直接測讀實際加載值，壓力表靈敏度為lkN。為了試驗的需要，將土釘接長600mm，并要求將土釘周邊噴射混凝土層鑿開，加強筋割斷，以使土釘符合工程實際受力條件。 2）位移量測 在土釘頂端安裝一只百分表，用以量測各級抗拔荷載作用下土釘的上拔量。固定百分表用的基準桿(48鋼管)直接焊接在鄰近的士釘上，以保證位移量測的精度

9、。 3）試驗方法 試驗參照基坑土釘支護技術規(guī)程(CECS96:97)中有關規(guī)定進行。 4操作流程 4.1在土方開挖前按設計布局埋設PVC測斜管。 4.2在基坑外土體上設置地表水平位移及沉降監(jiān)測點，沉降基準點設置在4倍基坑開挖深度以外，不受基坑開挖影響的穩(wěn)定區(qū)域處。 4.3支撐施工時埋設鋼筋應力計2組。 4.4土釘抗拔試驗。 4.5土方開挖，同時進行觀測。在挖土期間以1次天，其它時間以1次3天的頻率進行監(jiān)測，異常情況跟蹤監(jiān)測。 4.6觀測數據一般應當天填入規(guī)定的表格，并及時提供給施工、建設、監(jiān)理、設計等單位。 4.7監(jiān)測工期由基坑開挖開始，一般當主體結構施工至±0.000高程時止，變形

10、正常情況下可以提前結束?；颖O(jiān)測結束后15d提交監(jiān)測報告。（見圖2） 5異常及應對措施 5.1地表開裂 5.1.1在土方開挖到一定深度（約2m）時，基坑附近的地表觀察到許多平行于基坑的裂縫，此時土體深層水平位移值并未報警，這階段土體變形還在容許范圍內，但要隨時觀測引起重視，并采取相應措施。 5.1.2相應措施 1）及時用水泥漿將裂紋灌密實，以免地表水滲入。 2）基坑周邊嚴格控制施工荷載，嚴禁超載，并不得擾動土體。 3）若場地條件容許，對主動區(qū)頂部進行適當卸土。 5.2局部崩塌 5.2.1當土方開挖到接近設計深度（約3.5 m）時，南面僅做錨桿支護或攪拌樁復合土釘墻支護的開挖段（長約12 m）發(fā)

11、生局部崩塌，這時深層水平位移值已經超過警戒值，這說明基坑支護處于塌方的臨界狀態(tài)。此時趕緊停挖，并采取緊急措施。 5.2.2緊急措施 ）對局部崩塌段立即回填，并靜置一段時間； 2）對被動區(qū)加固：打入垂直花錨（深度至深層水平位移值為零處，本工程L=10 m）并灌漿； 3）若場地條件容許，對主動區(qū)頂部進行適當卸土（本工程卸土深2 m左右，寬5 m）； 4）對于過于 經濟 的設計方案，報請監(jiān)理、業(yè)主與設計等各方主體共同重新補強，根據不同情況有： 增加一道水平錨桿； 在被動區(qū)打槽鋼樁，頂部用槽鋼焊接形成整體并加斜撐； 重新設計12道內支撐。 對于群樓，在采取上述措施的同時，可依托已施工并達到設計強度的基礎逐步向前推進。 6結束語 該工程在土方開挖工程中，因與監(jiān)測緊密結合，雖然在東北一小段發(fā)生局部（該段土體已受相鄰工地擾動，基坑支護設計又是僅做錨桿支護）崩塌的險情，經與設計、監(jiān)理、業(yè)主等方溝通，結合以往施工經驗，及時采取了4.2.2.1）、2）、3）等措施，用較少的投入在最短的時間內安全的完成了基坑施工。因為將支撐軸力監(jiān)測與土體深層水平位移監(jiān)測有機的結合指導施工，工地西南側的城市供水管道安然無恙。類似工程基坑支護施工一般在1100013000元/m，該工程僅合7800元/m，基礎施工總體進展順利，在安全