填海区深基坑工程变形监测的应用分析

1.雷云峰 2.吴英囡

1.辽宁省有色地质局一〇七队 2.辽宁省有色地质局一〇七队

填海区深基坑工程变形监测的应用分析

1.雷云峰 2.吴英囡

1.辽宁省有色地质局一〇七队 2.辽宁省有色地质局一〇七队

近年来，沿海发达地区掀起了一股围海造陆，向海洋要土地的热潮。为了经济发展，该区建筑多以超高层的写字楼为主，深基坑工程的支护安全性尤为重要。填海区深基坑支护工程一直都是建筑物业的技术难点。如渗漏水问题等，它容易造成深基坑的整体坍塌。本文通过深基坑工程变形监测项目，论述了变形监测工作的重要性。

深基坑；变形监测；预报警

1 、工程概况

拟建工程位于大连市中山区东港区，该项目为42层(高度约200米)的板状写字楼、4层附属商业裙楼以及4层地下停车库。基坑总面积约为19000平方米。东西方向长230米，南北方向长105米，开挖深度为18.5-22.3米。该区域为填海区，地下水丰富。周边正在进行多个工程的施工，目前都处于施工状态，项目北侧道路修建基本结束。周边未发现重要构建筑物。基坑周边在用地红线外1.0-5.0米范围内，埋设有污水管线、雨水管线、给水管线众多地下管线。

2 、结构设计形式及施工方法

根据场地地质条件及周边环境方案选择咬合桩围护结构方案，局部地段采用桩前土注浆加固，基坑的内支撑统一采用3道对撑(角撑)钢筋砼支撑。安全等级为一级，结构重要性系数1.1。支护结构设计荷载分项系数取1.25，支护结构截面设计按承载力极限状态考虑，附加荷载均布15kpa。

(1)咬合桩采用直径1.2米，“一荤(B桩)一素(A桩)”布置，间距0.95米。咬合桩AB桩分两序施工。

(2)内支撑在平面布置上由4组角撑和2组对撑组成，竖向布置自上而下共3道。

3 、监测方案

3.1 监测范围及控制值

通过现场调查，重点研究的监测位置见图1：

根据《建筑基坑工程监测技术规范》及监测设计图纸要求，本深基坑具体监测内容及控制值如表1：

4 、变形监测数据分析及应用

4.1 深基坑围护结构及周围建(构)筑物监测数据分析

图1 基坑平面监测点布置示意图

表1 监测项目及控制值

本项目延基坑四周采用同点观测方法共布设地表沉降/桩顶水平位移监测点32个；在整个施工过程中，深基坑各监测项目随时间变化曲线如图4.1.1和图4.1.2所示。

上图为本基坑从开挖到平口的地表及桩顶水平位移监测数据变化曲线图。随着基坑开挖，各项数据有明显变化，分析结果如下：

1、本基坑从9月份开始施工，在开挖过程中地表沉降变形数据呈现下降趋势，当支护结构安装后沉降值平稳。基坑于12月份开挖至设计深度，沉降趋势并没有马上停止，说明土地变性相对于基坑的开挖有滞后性。

2、基坑的桩顶水平位移监测数据也是呈现先增大后趋于平稳的变化趋势。说明基坑开挖后支护结构的及时施工时保证基坑安全的一项有力措施。

图4.1.1 基坑地表沉降变化曲线图

图4.1.2 基坑桩顶水平位移变化曲线图

4.2 深基坑围护桩产生裂缝和渗水时监测数据的预报警分析应用

4.2.1 事件经过

深基坑共分4层开挖，在第4层施工时，基坑南侧水位监测及管廊地表沉降监测点同时预警，分析原因如下：

1.水位监测数据异常，累计值超过控制值(±5.0m)。预警原因为基坑开挖过程中，围护桩桩体出现裂缝，随着深度增加，裂缝增大，并出现渗漏水。使基坑外部水位向内渗漏，造成外部水位下降，超过控制值。

2.管廊地表沉降监测数据异常，监测速率超过控制值(+3mm/d)。预警的原因为：管廊位于基坑南侧，呈东西走势平行于基坑。监测预警点对应的基坑围护桩渗漏水严重，出水量较大并伴有细砂漏出。该处管廊下方土体受到扰动，造成地面下沉。

事件发生后，施工单位根据监测数据及时采取相应措施，避免了危险发生。具体措施如下：

1.根据预警信息和监测数据分析后，施工单位第一时间联系设计单位，根据现场情况，确定抢险措施。防止咬合桩裂缝继续扩展及贯穿整个止水帷幕结构，未造成基坑坍塌。

2.现场组织人员在该处将坑外地表土外排，降低荷载。在渗水处布设2个降水井进行排水，使坑内外水压力一至。裂缝处进行加固处理，采取注浆施工。基坑内根据监测数据加快进行支护施工。

5 、结语

本次对深基坑施工变形监测得到以下几点认识：

1.深基坑施工过程中加强监测可以及时发现隐患，为确定加固措施、确保工程安全提供重要依据。

2.填海区深基坑施工，由于受环境条件，人为因素、施工工艺等情况影响，监测项目必须全面，单一测项不能合理反映支护结构变形趋势，如本文中当水位和监测数据同时预警时，围护同时出现渗水和裂缝。

[1] GB50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范[S].2009

[2] JGJ/8-2007，建筑变形测量规范[S].2007.