许映来1，吴纪宁2，富鸣3(1.上海兴江房地产综合开发公司,上海200122；2.南京苏宁建设监理有限公司，江苏南京210042；3.南京大地建设(集团)股份有限公司，江苏南京210016)[摘要]介绍了在深基础施工过程中，选用适当的监测方法，及时了解支护结构内力细微变化和土层性状的改变，及时反馈观测信息，对可能出现的危害工程、周围建筑物、道路安全的险情提前做出准备，及时采取补救和加固措施。
[关键词]深基坑；监测系统；变形预报
[中图分类号]TU753[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2005)S0-0027-02
Moving Monitoring of Ultra-deep Foundation Pit SupportXU Ying-lai1,WU Ji-ning2,FU Ming3(1.Shanghai Xingjiang Real Estate Comprehensive Development Company,Shanghai 200122,China;2.Nanjing Suning Construction Supervision Co.,Ltd.,Nanjing,Jiangsu 210042,China;3.Nanjing Dadi Construction(group)Stock Co.,Ltd.,Nanjing,Jiangsu 210016,China)Abstract:During construction of deep foundation pit,engineers adopt appropriately monitoring method to find out smallchange of inner force of support structure and soil properties,which can understand monitoring information in time.Soengineers can take strengthening measures for safety danger condition to nearly building and road.Key words:deep foundation
pit;monitoring system;deformation forecast1

   工程概况某超高层建筑地上52层，地下4层，基坑约102m×74m，工程位于城市交通交叉路口及商业繁华地区，原有房屋、道路距基坑边很近，施工场地狭小，基坑支护采用了钻孔灌注桩加4层水平混凝土支撑系统，桩间采用旋喷桩止水。坑内采用明沟排水，主楼基坑开挖深度约-18.6m，其他部位开挖深度-16.8m。整个基坑土方量约18万m3。工程场地土层分为4层：①填土；②亚粘土；③粘土；④砂砾石。根据渗透试验结果，土层地下水含水层有中部弱承压水层、深层弱承压水层2层，含水层之间无水力联系。按基坑施工方案，土方开挖分为4层进行，每层土层开挖完成后进行现场浇注钢筋混凝土水平支撑，第1道支撑标高在自然地面上(-2.3m)；第2道支撑在-6.5m处；第3道支撑在-10.7m；第4道支撑在-14.8m。2基坑支护监测的安排2.1基坑施工对周围影响分析(1)基坑西面和南面紧邻城市主干道，基坑距路边仅6~7m，基坑在开挖土方和土方外运期间会影响正常的城市交通运输系统，也会因土体沉降而对市政自来水管、排污管以及高压地下电缆、通讯电缆等产生不利影响。(2)离基坑北侧仅7m处有一小学教学楼，距离基坑东面10m处有1幢32层的大厦，原有建筑物对土层沉降、边坡塌方十分敏感。(3)基坑4层土方开挖阶段对外界影响主要是土方机械和车辆出入对周边道路交通的影响。而在进行4层地下室结构施工时，拆除影响地下室结构施工的水平支撑，此时是基坑边坡支护结构受力最不利阶段。2.2基坑监测点的布置监测点的布置是针对本工程实际情况提出的，重点围绕支护结构本身的薄弱处，以及在基坑开挖和地下室施工时对周围建筑物核相邻道路影响的监测。2.2.1道路及相邻建筑的影响程度设防监测点布置(1)在基坑北侧小学教学楼处地面和墙面上各设

    置水平和竖向位移监测点。(2)在基坑东面大厦地面和1层墙面上各设置水平和竖向位移监测点。(3)道路监测点设有井盖保护，不影响行人安全；尽可能将观测点设在管线设备的管线井和阀门等处。(4)围墙对沉降变形比较敏感，选择基坑四周和中间的围墙上设置观测点。(5)考虑到基坑施工对环境的影响范围是基坑深度的3～4倍，所以，沉降观测所选的后视点要选在施工的影响范围之外。后视点不应少于2点，外方向的选用不少于3点，为防止测站点被破坏，在安全地段多设一点作为保护点，以便在必要时作恢复测站点之用。2.2.2支护结构变形、测斜监测点布置(1)沿支护桩顶每15～20m设置1个观测点，监测点随圈梁同时浇铸。采用由φ22的钢筋埋入30～40cm，外露部分l～2cm，并在其顶部设置十字线标志，各点距槽边1m左右。(2)测斜管埋设在支护桩体内，深度与桩长一致，在支护桩施工前安装在钢筋笼上，随钢筋一同放入支护桩孔内，测斜管滑槽与基坑边线垂直。(3)位移监测基点与沉降监测基点相一致。2.2.3围护结构内力监测(1)平行于基坑围护结构按20~30m的间距布设；(2)支护桩内力应力计安装在支护桩对称的主筋上，在制作钢筋笼时将应力计焊接主筋上，用电缆线引出并编号。2.2.4混凝土支撑内力监测(1)混凝土支撑内力位置放在支撑中跨中间对称主筋上。(2)在现场制作混凝土支撑钢筋时，请施工单位配合选择合适的部位，选几个断面，将反力计绑扎在受力主筋上。每个断面装2只压力计，以取平均值应力计用电缆线引出，并编号。2.2.5基坑内底部的回弹监测基坑的回弹用精密水准测量法解决。2.3预测与预报2.3.1报警值确定原则满足现行规范要求，取设计值的80%作为报警协同相关单位共同拟定本工程监测对象的报警值。2.3.2按相关规范要求提出报警值要求(1)支护桩水平位移速度连续3d不超过3mm/d；位移总量小于开挖深度的3‰～5‰，当桩体水平位移速度一旦达到3mm/d，或者最大位移达到开挖深度的3‰时，立即报警。(2)周围道路沉降速度不超过3mm/d，沉降总量小于15mm；房屋差异沉降不超过1/1000，否则报警。立柱桩差异沉降小于10mm，速度小于0.5mm/d。(3)桩身应力和轴力取设计值的80%作为报警值，极限值为设计值。(4)对于原有建筑物砌体裂缝宽度大于3mm，或者周围马路地面裂缝宽度大于15mm时需要采取应急措施。2.3.3本工程设定的报警值与判别标准(见表1)表1报警值与判别标准监测项目计算方法危险数值注意数值安全数值容许轴力F1＝容许轴力/实测数F1＞0.8 0.65≤F1≤0.8 F1＜0.65沉降量F2＝实测或预测沉降F2＞15mm 10mm≤F2≤15mm F2＜10mm墙体变位F3＝实测或预测变位/开挖深度F3＞0.5%0.3%≤F3≤0.5%F3＜0.5%差异沉降F4＝实测或预测差异沉降/测点跨间距离F4＞1/1000 1/1500≤F4≤1/1000 F4＜1/10002.4数据观测(1)沉降观测的仪器应选用精密水准仪，按二等精密水准观测方法测二测回，测回校差应小于±l mm。地面建筑应在基坑开工前测取初始值。在开工期问，根据工程的进度和需要，从几天观测1次到1d观测几次；每次的观测值与初始值比较即为累计量，与前次的观测数据相比较即为日变量。(2)位移监测点的观测采用偏角法。通过测站至各测点的距离可算出各测点的秒差，以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可推算出各测点的位移量。观测次数和报警值与沉降监测相同。(3)测斜管的管口用经纬仪测取位移量，再用测斜仪测取地下土体的侧向位移量，再与管口位移量比较即可得出地下土体的绝对位移量。位移方向取直接的或经换算过的垂直基坑边方向上的分量。(4)位移监测点监测周期为7d 1次，若倾斜位移量≥60mm，则应进行每2d 1次的加密监测并向有关单位报警。位移监测技术要求：尽量设置固定的架站点和立尺点，使往返测路线基本保持同一线路；使用固定的仪器和标尺，观测员尽可能固定；观测顺序，方法及成果超限时的返测、重测均依据国家现行规范。www.tmgc8.com

虽然加热炉基础施工过程中PHC桩位移累计值最大为470mm，大部分桩位移量均超过100mm。但从检测结果看，所有检测的桩都基本完整，不存在III类和IV类桩。7结语(1)深基坑施工中，土方降水、土方开挖及混凝土施工等，各个环节是相互联系的，施工方案应统筹考虑。本次加热炉土方开挖采用底板混凝土分块顺序，分块挖土，对边坡土体稳定起到了较大作用。(2)对于大量采用PHC桩的深
混凝土施工，应遵循深基坑基础快速施工的原则，即快速封底，起到固结底板，使基坑内外土体压力及早取得平衡。本次加热炉第1块底板约1200m3混凝土，从钢筋下坑绑轧到混凝土浇注仅用72h完成，也是一个成功经验。(4)深基坑施工，应特别重视降水施工质量，确保降水效果，它对提高土体固结很有效，可增强土体强度，减少土体变形，减少桩体位移。本次加热炉设备基础施工，专门成立了降水维护队，确保井点出水率在85%以上，也是一个成功的经验。(5)施工过程应加强信息化监测，及时掌握土体及桩的变化情况，变形观测的周期应随工程进度及时调整，技术人员要密切注意观测结果，采取措施。(6)鉴于其他工程加热炉设备基础倒桩事故的发生及本次加热炉施工的经验，象加热炉这种大面积深基坑桩基设计建议其底板基础及其紧邻设备基础使用钢管桩承载，其他区域使用PHC桩承载，以减少工程风险，降低施工难度，提高工程效率。(7)通过本次加热炉施工监测数据分析，桩顶位移最大达到了470mm，大部分都超过了100mm，PHC桩顶位移报警值从原100mm扩大到200mm是可行的。(8)施工中往往对基坑四周边坡的坡度设计较为重视，却忽视了挖土过程中挖土机站位方向的临时边坡。如果临时边坡的稳定性不够，导致滑坡，坡底PHC桩就有可能随之折断，因此，考虑安全的临时边坡系数十分重要。(上接第28页)(5)监测信息数据反馈及处理程序(见图1)监测结果是否超过基准值是否超过报警值是否超过极限值继续施工综合判断暂停施工采取应急措施图1数据处理示意3基坑监测的效果(1)本工程一共进行了112次的监测测量，道路沉降最大点累计沉降量为6.84mm，且沉降速率小于3mm/d；基坑边小学教学楼和32层大厦部分区域墙体和地坪发生了细微裂缝，但未发生报警值的差异沉降值；圈梁水平位移在进行第4层地下室施工时最大(拆除了4层水平支撑)，最大值是55.8mm；混凝土水平支撑内力最大值是2351kN(受压)，远小于80%的设计值。(2)基础工程施工时，由于对基坑设置了动态监测点后，基坑支护结构有了一张动态变化的“体温表”，无论是土方施工还是地下室结构施工，施工管理人员可以清楚地掌握施工期间基坑边坡竖向和水平方向的变化动态情况。(3)监测数据采取定期报告制度，并对监测到的数据进行汇总分析。(4)监测工作可以与施工进行的部位和天气情况相结合，就本工程而言，监测观测可以与这几个施工阶段进行结合：按基坑土方开挖4个阶段，分每层读取监测数据；按地下室结构施工的4个楼层，每施工到1个层做1次观测，特别针对因施工需要拆除阻碍地下室结构施工的混凝土水平支撑时所产生的支护结构最不利受力状态，更需要加强观测；下雨后，土方受水浸泡软化，基坑边坡处于不稳定状态，需要加强观测次数。4结语基坑支护设计往往难以从理论上找到定量分析、预测方法，特别对于复杂环境下的深基坑支护。在设计时，就是将边坡支护的设计保险系数定得再大，在施工中还会因为挖土次序的变化；支护结构的水平支撑留设的时间上的变化；土层和气候的不确定性等因素造成意想不到的问题。因此，基坑安全控制通常还是依赖于施工过程中的现场监测，或是从以往的工程实践经验中得到借鉴。

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