土岩双元地层基坑应力应变监测分析

□□ 刘 洋，许 杰，胡国庆，钟 原

(山东省第七地质矿产勘查院，山东 临沂 276000)

引言

基坑工程是城市基础建设和空间规模扩展过程中不可缺少的部分，对于城市基础建设至关重要。虽然基坑工程相关技术问题已开展了大量研究工作，但是多集中于单一岩土地层中基坑工程问题，对于土岩双元地层基坑应力应变规律缺少系统的研究。为此，依托临沂市启迪上府土岩双元地层的基坑工程，通过现场监测来研究土岩双元地层基坑围护结构的变形特征。

1 工程概况

启迪上府基坑工程项目位于山东省临沂市罗庄区湖北路与罗四路交汇处的西南方向，江泉国际广场西侧。共4栋拟建建筑，拟建楼为地上22～26层，采用剪力墙结构，筏板基础；整体2层地下车库，采用框架结构，独立基础；拟建各楼及车库±0标高均为69.80 m，基础埋置深度为±0标高以下9.8 m。拟建场地地形相对平坦，原始自然地坪标高为67.24～69.10 m，最大高度差为1.86 m。场地原始地貌单元为剥蚀准平原，场地地层上覆为第四系杂填土及黏性土，下覆为石炭系泥岩及石灰岩，共4层，自上而下分述如下：

(1)第1层：杂填土，地层呈杂色、松散、稍湿，主要成分为建筑垃圾、生活垃圾等，并混杂含少量黏性土。

(2)第2层：黏土，地层呈黄褐色，可塑，稍具光泽，韧性及干强度高，无摇振反应。

(3)第3层：全风化泥岩，地层呈暗红色，原岩风化成硬塑黏性土状，结构构造无法辨析，干钻可进尺，水钻进尺迅速。

(4)第4层：中风化石灰岩，地层呈灰白色，隐晶质结构，中厚层状构造，岩芯呈柱状-长柱状，岩芯采取率85%左右，岩石介于较软岩与较硬岩之间，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ～Ⅲ级。

场地地下水类型按赋存方式可分为：第四系孔隙潜水和基岩及岩溶裂隙水。

2 围护结构监测方法

基坑结构如图1所示。

图1 基坑围护结构示意图

通过基坑围护结构监测，开展信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷。根据规范要求，参考基坑支护工程设计的监测原则，结合现场情况和地区经验，应对以下项目进行监测：现场巡检、基坑坡顶土体水平位移及沉降、周边地面裂缝、周边管道变形等。分析反馈随着工程施工的进度，监测工作在工程期间穿插进行。为了能够保证施工的安全性，并做到能实时指导施工进度，及时将处理数据反馈给技术部和业主代表、项目管理单位、监理公司。采用报表制度，监控资料按照图表格式进行整理，当天监测得到的数据，必须当天处理完毕，并及时反馈给相关部门。采用警戒控制法结合变形速率进行安全信息反馈，当数据超过警戒数据时，监测人员必须在当天的报表中进行标注，并向有关部门进行汇报。每周将本周的报表进行处理，进行一次汇总，做成成果表进行周报。及时建立一定时期的回归模型，利用原因参量和效应参量在一定时间内的序列关系，确定回归曲线，对设计假定进行检验，同时为工程积累经验。

3 监测结果分析

围护结构沉降量曲线图如图2所示。

图2 基坑围护结构沉降量曲线图

由图2可知：随着基坑工程建设时间的增长，基坑围护结构沉降量逐渐增加；基坑围护结构沉降量随着监测点距离基坑的位置而变化趋势减小，靠近基坑其变化趋势显著，远离基坑其变化趋势基本一致；基坑围护结构沉降量总体趋势为先增大后减小。这是由于基坑开挖引起围护结构发生沉降变形，但随着基坑围护结构逐步起到显著作用后，其趋势减小。

围护结构水平位移量曲线图如图3所示。

图3 基坑围护结构水平位移量曲线图

由图3可知：随着基坑工程建设时间的增长，基坑围护结构水平位移量逐渐增加；基坑围护结构水平位移量随着监测点距离基坑的位置而变化趋势减小，靠近基坑其变化趋势显著，远离基坑其变化趋势基本一致；基坑围护结构水平位移量总体趋势为先增大后减小。这是由于基坑开挖引起围护结构发生变形，但随着基坑围护结构逐步起到显著作用后，其趋势减小。

4 结语

通过对临沂市启迪上府土岩双元地层基坑工程现场监测数据分析可知：土岩双元地层基坑围护结构入岩后，基坑围护结构变形量较小；采用预应力锚索支护可以有效地控制土岩双元地层基坑围护结构的变形，减小了基坑围护结构发生倾覆的危险。