上覆杂填土深基坑开挖变形现场监测分析

(1.岳阳市公路桥梁基建总公司 湖南 岳阳 414000;2.贵州瑞特工程检测有限公司 贵州 黔南州 558000)

前言

随着我国“十三五”规划的推进，城市化进程进一步提速，农村人口不断向城市移居，致使城市人口持续增长，从而加快了新城建设和旧城翻建的步伐，使得城市建设用地变得越来越紧张，因此，过去用于建筑垃圾、工业废料和生活垃圾的堆放场将被开发为建设用地。在压缩性较高、承载力较低和稳定性较差的杂填土场地[1]开挖基坑，为验证传统锚喷支护结构的支护效果及适用性，本文通过对贵阳某商业广场基坑工程变形进行现场监测分析。

一、工程概况

贵阳某商业广场建设工程项目位于贵阳市观山湖区观山西路和云潭南路交汇处，交通便利，总用地面积74444.14m2。基坑北侧和东侧与市政道路相邻，且两条道路在拟建场地东北角相交，具有极为便利的交通条件，该工程受外界干扰因素小，施工条件好，基坑边坡支护高度为10.28m～16.60m，基坑边坡支护总长度约为698.85m，该综合商业建筑为地下2层，地上5～6层，结构总高度为30m，总建筑面积为158523.57m2，主体为现浇混凝土框架结构，基础形式采用桩基础和独立柱基。

工程地质调查及钻探揭露，该场区岩土层的构成依次为：杂填土(Q4ml)、可塑性红粘土(Q4el+dl)、软塑性红粘土(Q4el+dl)及三叠系下统大冶组(T1d)石灰岩。各岩土层构成特征如下：

(1)杂填土(Q4ml)①：新近堆填，分布于整个场地，厚度0.5～9.0m，平均厚度为4m。

(2)可塑性红粘土(Q4el+dl)②：呈褐黄色、黄色，可塑状，土质均匀密实，局部地段有分布，厚度在0.0～11.2m之间，平均厚度为4.2m。

(3)软塑性红粘土(Q4el+dl)③：呈黄褐色，土质较均匀，局部夹少量次圆状块石，颗粒骨架较紧密，湿，软塑状态，场区局部可见。

(4)场区下伏基岩为三叠系下统大冶组(T1d)石灰岩，岩层倾向65°，倾角20°，根据岩石风化程度和岩体完整程度，场区岩石主要分为中风化和强风化。

二、支护结构及现场监测分析

根据贵阳某商业广场项目地质勘察情况，基坑边坡分为AB、BC、CD、DE、EF和FA六段进行支护设计，其中BB1和FA段采用抗滑桩进行支护，AB段采用两级放坡的喷锚支护，其余支护段采用单级放坡的喷锚支护。主要对该基坑坡顶水平位移、坡顶沉降，土体深层水平位移、基坑外道路沉降进行监测，报警值根据基坑边坡支护结构形式和建筑基坑监测技术规范[2]综合确定。

(1)坡顶水平位移监测数据分析

该基坑观测周期自2016年9月30日至2017年4月25日持续将近半年时间。在2016年10月12日，由于贵阳地区该季节多雨，导致基坑边坡E1F段支护结构失效。监测E1F支护段监测点DW18、DW19、DW21的变形达到报警值时，位移随时间急剧上升。

(2)坡顶沉降监测数据分析

自2016年9月30日进行第一次观测，至2017年4月25日观测结束，基坑坡顶沉降随开挖深度的增加而增加，在地下结构开始施工至基坑回填完成期间，基坑边坡基本趋于稳定；基坑中部和边部测点的沉降量分别为8.58mm和4.72mm，基坑中部的沉降大于角部的沉降，表明基坑变形具有明显的空间效应；锚喷支护结构顶部最终沉降量11.74mm大于抗滑桩顶部最终沉降量5.01mm，这表明抗滑桩的支护效果比喷锚支护的效果好；本基坑沉降量最大点出现在DW10，其位移量为12.63mm。

(3)深层水平位移监测分析

土体深层水平位移监测周期为2016年11月01日至2017年4月25日，基坑外不同深度处的土体位移基本上随开挖深度的增加而增大，在该基坑深层土体水平位移测点布设时，基坑土体已大部分卸除，从而在基坑回填完成之后的最大土体位移发生在坡顶位置，CX01测点的最大土体水平位移为4.13mm，CX02测点的最大土体水平位移为7.13mm，CX03测点的最大土体水平位移为3.90mm，CX04测点的最大土体水平位移为4.51mm；CX03测点在距地表6.0m深度处有明显突变现象，根据现场实际施工情况，该处边坡支护结构在失效后分两级进行放坡，且后期在马道上采用人工挖孔的方式进行桩孔开挖，并进行支护桩及冠梁浇筑。

(4)基坑外道路沉降分析

道路沉降量最大的监测点为RD11，最终沉降量为9.52mm，该测点沉降受渣土车在其路面上运行的影响；测点离基坑上坑口边线距离越远，其受基坑开挖的影响越小，其沉降量越小。

三、结 语

(1)基于传统锚喷支护结构在杂填土临时性基坑工程中的应用，不符合经济性原则和达不到支护效果，因此，有必对其支护结构进行优化。

(2)锚喷支护边坡E1F段在降雨作用下失效，设计单位将原单级放坡变更为两级放坡；基坑超载对边坡稳定性造成的影响较大，限定临近基坑边坡施工道路的车辆荷载能有效控制支护结构的变形。

(3)基坑坡顶变形和周边道路的沉降随开挖深度的增加而增加，雨水丰沛季节容易使杂填土基坑边坡喷锚支护体系失效，降雨期间应增大监测频率，保证基坑在施工期间的安全稳定。