关于逆作法施工深基坑开挖变形分析

【摘要】本文通过工程实例通过各种监测方法对逆作法施工基坑进行量测，本着为服务工程、验证设计的监测理念，及时把量测结果反馈给施工方，当变形量或变形速率较大时，及时分析原因，提出报警，有利与施工单位及时采取一定的措施控制变形，达到安全的目的，在监测过程中，还根据监测成果优化设计，在一定程度上为施工单位节约了工程成本和工期。

【关键词】深基坑；逆作法施工；基准网；变形

1、逆作法的概述

通常建筑物施工都会自下而上来施工， 打好地基坑， 层层向上施工。但逆作法施工的顺序则其相反， 自上而下对地上和地下的结构来进行施工。在行高层建筑施工时运用逆作法时， 逆作法的其工作原理：首先， 要充分考虑到地下结构对建筑物的承受能力， 地下结构是整个工程的施工根据。其次， 在高层建筑逆作法施工中， 重要的是基坑有多深。而逆作施工方法在高层建筑施工中都是运用在地下停车场和地下室， 基本上都在两层以内， 但这也是整个高层建筑施工中最为关键地方。作为整个系统基坑的深度， 在施工的时候重点考虑。因此， 基坑是施工的前提， 同时影响整个高层建筑的施工。而为了能够使建筑施工顺利完成， 在高层建筑施工前做好相应的准备。最后， 当在地面一层进行施工时， 向下开挖和浇筑要从侧面开始， 向上施工要把第一层为基础， 地下工程完工后， 要停止对的地面施工。

2、工程概况

科举博物馆及周边配套一期（Ⅱ区）项目基坑面积约4600㎡，周长约318m，挖深19.6m，四层地下室。周边环境复杂，临近多个重要建筑物和地下管线。东侧紧邻地铁3号线夫子庙站～武定门站区间隧道，平面距离约10m。地质条件复杂，分布有流塑状态淤泥质粉质黏土，两层承压水。采用1000mm厚"两墙合一"地下连续墙作为围护体，西区与原Ⅰ区共用地下连续墙；利用地下室结构梁板作为水平支撑，共四层；南侧浅基础解放电影院门厅、东侧紧邻地铁区间隧道段设置隔离桩，东侧地连墙迎土侧槽段接缝位置设置大直径高压旋喷桩进行封堵。基坑监测等级按一级考虑，采用逆作法施工。

3、逆作法结构施工

本工程北、东、南侧采用1000mm厚"两墙合一"地下连续墙作为围护体，地下连续墙既作为基坑開挖阶段的挡土止水围护体，同时作为永久使用阶段地下室结构外墙。西侧与Ⅰ区交界处共用原Ⅰ区"两墙合一"地下连续墙。逆作施工阶段利用地下室结构梁板作为水平支撑，采用支承立柱和立柱桩作为竖向承重构件。逆作施工阶段，仅进行地下水平梁板结构施工，上部结构需待地下室逆作完成后（即地下室基础底板完成、一柱一桩外包钢筋混凝土完成且达到设计强度后）再进行施工，随着开挖的加深，梁板及支撑柱体系的受力在不断的变化，对于结构自身的应力体系变化将影响地下连续墙的应力和变形。

4、监测基准网的建立

4.1水平位移基准网

水平位移监测控制网两级布设，由控制点（基准点、工作基点）组成首级网，由观测点及所联测的控制点组成扩展网。

监测埋设的监测点稳定后，在基坑开挖前15天进行初始值观测，初始值独立观测3次，3次观测值较差均满足有关限差值要求，取3次观测值的平均值作为初始值，水平位移监测则以初始值为观测值比较基准。根据现场条件选定基准点如下图所示，本项目水平位移控制网布设4个基准点（BM0～BM3）、6个工作基点（JD1～JD6），各基准点和工作基点布设位置如图所示。

基准点在施工期间每个月联测一次，每次联测结果见附表1。根据联测结果，各基准点稳定可靠。

4.2 垂直位移基准网

根据现场条件，本项目高程布设3个基准点（BM1～BM3），各基准点以表5-2中的3个交桩高程控制点为引测点，基准点每3个月检查1次，日常监测过程中发现各基准点高差变化较大，根据情况加密基准点检查，各基准点布设位置如图所示。

5、监测数据处理与分析

6、典型断面时程曲线图

结论：

根据对本工程的各项监测数据的分析，可以得出：地处城市旅游闹市区，周边又有重要文物、地铁、市政管线，由于基坑支护设计及施工工艺科学合理，逆作法施工在基坑开挖过程中，各项监测数据正常，基坑本体及周边环境处于较稳定状态。总体来看，基坑变形在基坑施工期间是正常稳定的，本基坑的支护设计和施工是安全合理的。

参考文献：

[1]JGJ8-2016建筑变形测量规范：中国建筑工业出版社

[2]DG/TJ08-2113-2012逆作法施工技术规程：上海市建筑建材业市场管理总站

[3]GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范：中华人民共和国住房和城乡建设部

作者简介：

司马军，南京南大岩土工程技术有限公司，江苏南京。