深大基坑双排桩支护现场监测

郑锦

郑锦

福建驰誉建筑工程有限公司福建福州350108

摘要：为保证某深大基坑工程顺利进行，对基坑开挖过程深层桩体位移、冠梁水平位移、邻近建筑物沉降等关键参数进行实时监测。对测试结果进行分析，得出基坑桩土体特征参数变化规律，指导工程现场施工，保证了基坑安全顺利稳定施工。表明双排桩支护效果良好，可为类似地层基坑工程设计与施工提供参考。

关键词：基坑支护；桩体位移；冠梁水平位移；沉降

1概述

近年来，随着城市经济发展，对建筑的使用功能提出越来越高的要求，带来了高层建筑物的数量及高度不断增加，为保证建筑物的安全稳定，采用基础埋深也随之相应增加。在施工中，城市基坑往往周边环境复杂，工程地质与水文地质条件复杂，涉及到土体强度、变形、渗流三者的综合性问题，加之基坑开挖之后具有很强的时空效应，使得基坑工程施工具有很大风险。因此为保证基坑工程的顺利施工，需在施工前进行合理的计算，选择合适的支护方案，并在施工过程中对相关特征点位置进行实时监测，指导工程安全施工。本文对某在建基坑变形进行跟踪监测，获得大量测试数据，为同类地层基坑设计与施工提供参考。

2工程概况

本文所研究工程项目建筑面积约16.2万m2，建筑高度约155m，基坑开挖面积约为3.826万m2，开挖深度9.0m，设有两层地下室和停车场。基坑地下水位2.0m左右，采用坑内井点降水，三轴搅拌桩作止水帷幕，基坑中间采用Φ1000@1300双排灌注桩支护，桩16m。由于地质条件及周围环境复杂，邻近建筑物密集，其中距离北侧红线仅2.0m，因此，需对基坑施工过程双排桩周围布置测点，对现场变形情况进行实时跟踪测量，对下部深层土体位移、冠梁位移以及附近建筑物沉降等规律做出分析，及时对支护方案进行合理调整，最后对基坑稳定性进行评价，以指导工程施工。

3现场监测

3.1测试内容

为了解基坑变形对周围建筑物的影响，需要控制冠梁及坡顶的位移，每隔20cm在冠梁上植入管测钉，采用全站仪测量冠梁位移变化情况；同时在周边建筑物及道路每隔20m设置一个测点，进行周围建筑物沉降观测。而目前基坑支护设计以稳定性设计为主，桩体水平位移对基坑稳定性起着至关重要的作用，因此在围护桩每隔50cm埋设一个测点，通过测斜仪测量深层桩体位移。

3.2监测结果

3.2.1深层土体水平位移监测

本文选取靠近双排桩位置测点进行分析。从图1可以看出，随着基坑的开挖进行，桩体水平位移在不断增大。如图1（a）为位于基坑中间的10#测点，开挖阶段桩体最大水平位移位于地表以下3m左右，即桩体向下33.3%高度，达到10.5mm，而非桩顶位置，其主要是由于受到基坑顶部冠梁的约束作用，限制了桩顶的位移。在基坑开挖期间深层土体位移速率控制在0.42mm/d，符合设计变形要求，基坑施工后期随着底板浇筑，深层土体位移得到有效控制。图1（b）为位于基坑拐角位置，此处有双排桩与内支撑共同作用，通过测试数据可以看出，18#测点桩体位移与10#测点桩体位移变化趋势近乎一致，位移最大值同样地表以下3m左右，但总体变形量要小，最大值仅为8.3mm，分析其原因主要是由于该位置处于基坑角落，基坑的空间效应限制了桩土体的位移。

（a）10#位移（b）18#位移

图1深层土体水平位移

3.2.2冠梁水平位移监测

冠梁测点布置较多，本文选取代表性测点进行分析，如图2所示。

图2冠梁位移变化图

从图2可以看出，各测点位移变化趋势近乎一致，均表现在基坑开挖期间变化较大，后期基坑开挖变缓且底板浇筑完成，冠梁水平位移趋于稳定。测点位置不同，表现出冠梁水平位移大小不同。其中5#测点位于基坑拐角处，位移较小，稳定值仅为13.98mm；而13#测点位于基坑中部，同时该位置受到外侧路面动荷载影响，位移值较大，稳定值达到18.0mm。表明基坑空间效应对冠梁水平位移影响也很大。

3.2.3建筑物沉降监测

建筑物沉降及沉降差会引起建筑物产生裂缝，严重者引起倒塌，影响建筑物的安全正常使用。因此，在基坑工程施工时，必须严格控制变形，同时对原有周边建筑物沉降进行观测，一旦出现沉降量过大，需引起重视并采取相关安全措施。本文选择某邻近20m高的建筑物进行沉降观测，获得测点沉降随时间变化关系曲线，见图3所示。

图3建筑物沉降曲线

从图3可以看出，基坑开挖过程中，相邻建筑物沉降量不断加大，但均在基坑开挖后期沉降区域稳定，沉降量最大值仅为15.13mm，小于设计允许值20mm。沉降最小值为8.58mm，即最大沉降差为6.56mm，倾斜率仅为0.00033，小于规范0.002要求，表明工程施工时未对周边建筑物产生较大影响。

4小结

本文通过对某在建基坑工程深层桩体位移、冠梁水平位移、邻近建筑物沉降进行监测，获得了大量现场实测数据。得出基坑变形受时空效应影响很大，且桩体水平位移发生在地层表面以下1/3处左右。本工程在施工期间并未发生大变形与沉降，表明双排桩支护效果良好，为同类地区基坑支护设计与施工提供参考。

参考文献：

[1]刘建航、候学渊主编，基坑工程手册，北京：中国建筑工业出版社，1997

[2]陈汉忠、黄书秩、程丽萍编著，深基坑工程（第二版），机械工业出版社，2002.5

[3]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94），北京；中国建筑工业出版社，1995

[4]黄勇博.青岛近海地区深基坑支护方案优化选择[J].工程地质计算机应用，2012，65（1）：15-26.

[5]邓友生，龙新乐，闫卫玲，等.深基坑支护结构体系的分析[J].湖北工业大学学报，2013，28（2）：15-18.