基坑变形范文（精选11篇）
基坑变形 第1篇
1 基坑变形监测的重要意义
基坑支护工程是一种风险性大的系统工程, 施工应遵照动态设计、信息化施工规定, 确保基坑本身及周边环境的安全。对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目, 往往难从以往的经验中得到借鉴, 也难以从理论上找到定量分析、预测的方法。因此, 在深基坑施工过程中, 只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻构筑物进行全面、系统的监测, 做到信息化施工, 才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解, 在出现异常情况时及时反馈, 并采取必要的工程应急措施, 以确保工程的顺利进行。
2 基坑变形监测措施的实施
基坑监测的项目主要包括基坑的围护结构、相关的自然环境、施工工况、地下水情况、基坑底部及周围土体、周围的建 (构) 筑物、周边的, 地下管线及地下设施等。但监测的重点主要是基坑开挖空期间基坑围护结构的稳定性, 基坑周边的地面及建筑物的沉降、地下管线变形程度等, 在监测工作内容的安排和实际监测过程中, 根据工程的不同, 应抓住重点, 紧紧围绕确保基坑和周边建筑物的安全这一目的展开。
2.1 监测点的布置及仪器的埋设
监测点的布置范围为基坑降水及土体开挖的影响区域, 略大于两倍的基坑深度, 且布设合理才能经济有效。在确定测点布设前, 必须知道基坑位置的地质情况和基坑的围护设计方案, 再根据以往的经验和理论的预测来考虑测点的布设范围和密度。
原则上, 能预埋的监测点应在工程开工前埋设完成, 并保证有一定的稳定期, 在工程正式开工前, 各项静态的初始值应测取完毕。沉降、位移的观测点应直接安装在被监测的物体上。测斜管 (测地下土体、围护结构的侧向位移) 的安装, 应根据地质情况, 埋设在那些比较容易引起塌方的部位 (基坑周边的中部、阳角处) , 一般沿平行于围护结构方向按20~30m的间距布设;围护桩体测斜管的安装一般应在围护桩浇灌时放入;而地下土体测斜管的埋设分以下四步骤进行: (1) 在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度, 确定测斜管孔深, 即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零, 并以此作为侧向位移的基准。 (2) 将测斜管底部装上底盖, 逐节组装, 并放大钻孔内。安装测斜管时, 随时检查其内部的一对导槽, 使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水, 沉管到孔底时, 即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实, 固定测斜管。 (3) 测斜管固定完毕后, 用清水将测斜管内冲洗干净, 将探头模型放入测斜管内, 沿导槽上下滑行一遍, 以检查导槽是否畅通无阻, 滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵, 在未确认测斜管导槽畅通时, 不允许放入探头。 (4) 测量测斜管管口坐标及高程, 做出醒目标志, 以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表, 以与测量结果对应。基坑在开挖前其基坑所在位置必须降水, 而基坑所在位置地下水位降低以后, 势必引起周围地下水向基坑所在位置汇流, 地下水的流动是引起塌方的主要因素, 所以地下水的观测是保证基坑安全的重要内容, 水位观测管的埋设应根据水文地质资料, 在含水量大和渗水性强的部位, 在紧靠基坑的外边, 按20~30m的间距沿基坑边埋设, 埋设方法与地下土体测斜管的埋设相同。分层沉降管的埋设也与地下土体测斜管的埋设相同。埋设时须注意波纹管的铜环不要被破坏;在一般情况下, 铜环每一米放一个比较适宜, 基坑内也可以用分层沉降管来监测基坑底部的回弹, 当然基坑的回弹也可用比较精密的水准测量法解决。
2.2 监测频率
(1) 在基坑开挖期间, 每天监测次数以1次/天为宜, 当位移出现发展趋势或接近预警值时应加大监测的频率。 (2) 基础底板施工完工后可减少至1次/3天, 基坑土方回填后停止监测
2.3 巡查的方法及记录分析
巡查主要依靠肉眼凭经验观察判断出对基坑施工稳定性与安全性的有效信息资料, 同时也可与摄影摄像仪器及量尺、钎锤等简单工具配合开展。每一次巡视检查均应对自然环境、基坑检查情况作以全面详细的记录整理, 并同当天监测数据报告进行综合分析处理, 以备一旦有异常状况出现能够适时有效地与总包技术质量部人员及时沟通并制定出相应的应急预案处理措施。
3 基坑监测数据获取
基坑施工对周围环境的影响范围为坑深的3~4倍, 因此, 沉降监测所选的后视点应选在施工的影响范围之外, 且后视点不应少于2点。沉降监测的仪器应选用精密的水准仪, 按二等精密水准观测方法施测, 地下管线、地下设施、地面建筑都应在基坑开工前测取初始值。在开工期间, 应根据需要不断测取数据, 从几天观测一次到一天观测几次都可以, 每次的观测值与初始值比较即为累计量, 与前次的观测数据比较即为每次变量。位移观测的方法一般最常用的方法准直线法或小三角法观测。同样测站点应选在基坑的施工影响范围之外, 外方向的选用应不少于3点, 每次观测都必须定向, 为防止测站点被破坏应在安全地段再设一点作为保护点, 以便在必要时作恢复测点之用。初次观测时应同时测取测站到各点的距离, 有了距离就可以算出各测点的秒差, 以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可以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。
地下水位、分层沉降的观测, 首次必须测取水位管口和分层沉管管口的标高, 从而可测得地下水位和各土层的初始标高。在以后的工程进展中, 可按需要的周期和频率, 测得地下水位和每层土层的标高的每次变化量。地下水位和各土层沉降的报警值, 应由设计人员根据地质水文条件来确定。测斜管管口必须每次用经纬仪器测取位移量, 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。位移方向一般应取直接的或经换算过的垂直基坑边方向上的分量, 应力、水压力、土压力的变量的报警值由设计人员确定。监测数据必须写在为该项目专门设计的表格上。所有监测的内容都必须写明:初始值, 本次变化量、累计变化量, 工程结束后, 应对监测数据, 尤其对报警值的出现, 进行分析, 绘制曲线图, 并编写工作报告。因此记录好基坑工程中的重大事件是监测人员必不可少的工作。
4 基坑监测的预警
在工程监测中, 每一项监测的项目都应该根据工程的实际情况、周边环境和设计计算书, 事先确定相应的监控报警值, 用以判断支护结构的受力情况、位移是否超过允许的范围, 近而判断基坑的安全性, 决定是否对设计方案和施工方法进行调整, 并采取有效及时的处理措施。
5 基坑监测报告
基坑监测过程中, 应根据施工进度提交阶段性监测结果报告, 例如, 以日报和周报的形式, 特殊区域单独提交监测报告, 内容包括:工程概况, 监测项目和各测点的平面位置图, 采用的仪器设备和监测方法, 监测数据处理方法和监测结果过程曲线, 监测结果评价等内容。通过对施工现场基坑的变形监测, 可以及时发现基坑周边存在的安全隐患, 加以及时预防和处理, 以确保工程快速、顺利地实施。
6 结束语
建筑工程基坑变形监测方法有哪些？ 第2篇
(1)水平位移的监测方法：
方向线法：用经纬仪监测直线上每个点的变形量，适用于同一方向上的观测点均在同一直线上，例如矩形边坡上口的水平位移监测，
经纬仪小角度法：根据监测点到基准点的距离及夹角求出点位的位移量。适用于点位在同一方向上，且不在同一直线上(夹角宜在±6°以内)尤其适用于不同深度水平位移的监测，是普遍采用的方法之一。
(2)竖向沉降变形的观测：
基坑围护结构变形监测的分析 第3篇
【关键词】坑外土体；基坑围护；变形规律
【Abstract】This paper takes a square under a fan room end well and tunnel foundation pit for example， the use of the foundation pit during the construction monitoring of retaining structures outside the pit soil and foundation pit surrounding environment of the whole process， analyze and discuss the distribution regularity of the deformation monitoring of foundation pit retaining structure， through the analysis of the monitoring results， safety to guide the excavation during construction， provides the reference for the follow-up project construction process， process arrangement， in order to take timely and effective measures to prevent the accident.
【Key words】Pit soil；Bracing of foundation pit；Deformation law
1. 工程概况
本场地土划分为13个工程地质层，60.0m深度以内均为第四系堆积物，在垂直向上具有明显沉积韵律，水平方向上岩相较稳定，局部亚层多呈透镜体分布，据钻孔内水位观测，拟建工程区地下水水位埋深为39.9～41.6m。
2. 基坑围护结构变形的监测
2.1 在围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移监测点布置。
沿基坑周边墙体内布设观测孔，根据设计图纸要求，本工程共布设围护结构桩体水平位移监测点6个，编号为ZTS01、ZTS02、……、ZTS06；布设基坑外侧土体水平位移监测点17个，编号为TTS01、TTS02、……、TTS17。
2.2 桩体、基坑外侧土体水平位移监测点埋设及技术要求。
2.2.1 埋设方法。
围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移均采用测斜仪进行监测，其测点埋设方法分别如下：
（1）围护结构桩体测斜管埋设拟采用绑扎埋设。测斜管通过直接绑扎固定在围护结构桩钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，浇筑混凝土。埋设示意图见图1，效果图见图2。
（2）基坑外侧土体测斜管埋设拟采用地质钻机成孔，将底端密封好的测斜管下到孔底，在测斜管与孔壁间用干净细砂填实。
2.2.2 埋设技术要求。
（1） 管底宜与钢筋笼底部持平或略高于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。
（2） 测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。
（3） 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。
（4） 管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。
（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。
（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。
2.3 基坑围护结构监测方法。
2.3.1 观测方法：（1） 用模拟测头检查测斜管导槽；（2） 使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同；
（3） 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测（监测仪器采用XB338-2型测斜仪见图3）。
2.3.2 观测注意事项：（1） 初始值测定：测斜管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值；（2） 观测技术要求：测斜探头放入测斜管底在恒温10～15分钟后开始读数，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。
2.4 基坑围护结构监测的规律。
（1）首先必须设定好监测基础点，围护体变形观测的监测基础点一般设在测斜管的底部。当被测围护体产生变形时，测斜管轴线产生挠曲，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，结合测斜探头0.5m的固定长度，便可计算出围护体的水平位移。设监测基础点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：
3. 基坑围护结构变形数据的分析
3.1 观测点稳定性分析原则如下：（1）观测点的稳定性分析基于稳定的监测基础点作为监测基础点而进行的平差计算成果；（2）相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）來进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；（3）对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
3.2 监测点报警判断分析原则如下：（1）将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于报警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值则为报警状态。（2）分析确认有异常情况时，应及时通知有关各方采取措施。
3.3 监测数据成果规律分析原则：（1）通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析；（2）通过比对监测数据的变化与施工工序、工法的关系，并综合地层条件、外界影响等因素；（3）结合类似工程经验判断，如出现异常现象，及时提出补测（探）措施；（4）结合其它测项数据，相互印证，综合分析（地面沉降测点标志埋设形式图见图5）。
3.4 地面沉降监测点埋设的分析。
（1）开挖直径约80mm，深度大于1m孔洞，夯实底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；
（2）在底部灌注标号不低于C20，厚度为25cm左右的混凝土；在孔中心置入长度不小于80cm的中心标志，振捣密实；
（3）上部用砂土填实至地表5cm左右，钢筋标志应露出砂土面约1～2cm；上部加装钢制保护盖。
4. 结论
（1）在土建施工过程中对周边环境和工程自身关键部位实施监测，及时掌握基坑施工过程中坑外土体、周边地表及建筑、围护结构体系和围岩的动态变化，明确各施工阶段对坑外土体、基坑周边环境、围护结构体系和围岩的影响；
（2）验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所采用的土层参数与现场实测值相比较有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计时采用值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化技术施工；
基坑变形 第4篇
1 降水引起地表沉降理论
粘性土及粉土沉降计算公式为:
其中,D为最终沉降量,m;Δp为水位施加于土层的附加应力,MPa;H为计算土层的厚度,m;a为粘性土或粉土的压缩系数,MPa-1;e为孔隙比。
其中,μ为给水度;Δh为计算点处的水位降深值;γω为水的重度。
其中,n为容水度;α为持水度。
其中,hr为计算点水头值。
其中,hw为降水稳定水头值;S为基坑水位降深值;R为基坑降水影响半径;r0为基坑降水仿大井半径;r为计算点至基坑边的距离。
降水示意图见图1。
2 计算实例
2.1 工程概况
上海渔人码头工程位于杨浦区杨浦大桥以西,东至丹东路,西至上海第一毛条厂,南至黄浦江,北至杨树浦路。基坑总面积约36 000 m2,基坑总延长约810 m,地下三层区域底板面标高-14.3 m。基坑平面位置及围护体系示意图见图2。基坑南侧有一栋四层建筑物,基坑东侧管线密集。
2.2 降水计算
按照工程勘察地质报告及基坑实际工况,各参数取值如下:代入式(1)中计算可得降水曲线如图3所示。
从图3中可以看出,降水引起的地表沉降最大值为14 mm左右,位于基坑围护结构处,距离基坑较远处的地表,沉降较小,到距离基坑围护结构48 m处,降水引起的沉降基本为0。
3 数值分析
采用大型有限元计算软件ABAQUS建立三维数值模型进行分析。
3.1 计算云图
计算模型见图4。
3.2 结果分析
1)管线沉降。
图5反映的是基坑开挖各阶段管线沉降数值模拟值,选取S9,S13两个测点进行分析,具体位置见图2。从图5中可以看出,未考虑基坑降水影响时,模拟得到的S9沉降最大值为6 mm,S13沉降最大值为5 mm。
2)四层建筑角点沉降。
图6反映的是基坑开挖各阶段周边一栋四层建筑各角点的沉降模拟变化曲线。选取F46,F47,F52,F53四个角点进行分析,具体位置见图2。
从图6中可以看出,不考虑基坑降水的影响时,模拟得到的F46沉降最大值为3.6 mm,F47沉降最大值为1 mm,F52沉降最大值为2.4 mm,F53沉降最大值为7.9 mm;沉降较大的角点F53与F46位于靠近基坑的一侧,故基坑开挖对其影响较大,另外,从F53和F46二者的对比可以看出,F53角点附近,基坑开挖面积较大,支护相对较弱,所以沉降值比F46大。
4 考虑降水的总沉降
将降水理论计算得到的沉降值代入数值模拟得出的沉降值,可得管线总沉降与四层建筑角点总沉降,见图7,图8。
从图7中可以看出,考虑基坑降水影响时,得到的S9最大沉降值为8 mm,S13的最大沉降值为7 mm,监测的最终沉降量也在8 mm左右,说明按实际情况考虑了基坑降水影响的模拟结果与实测值更为接近,也更加合理,另外从二者的对比可以看出,降水带来的沉降占到总沉降的25%,不能忽略。监测结果与数值模拟结果都反映出,基坑开挖引起的管线沉降量值并未超过警戒值(10 mm)。
从图8中可以看出,考虑基坑降水的影响时,F46最大沉降值为14 mm,F47最大沉降值为5 mm,F52沉降最大值为6.5 mm,F53最大沉降值为19 mm,相对于图6沉降有大幅度增加,且距离基坑越近,沉降增加越大,所以在距离基坑较近处,基坑降水的影响更加不能忽略。角点F53的沉降量接近20 mm,所以在基坑施工前,宜采取必要的加固措施,减小基坑施工带来的沉降,从而保证建筑物使用的安全。
5 结语
1)阐述了降水引起沉降的理论公式,并将该理论用于实际工程的计算之中。
2)基于ABAQUS建立了基坑开挖的三维模型,计算得到了基坑开挖时引起的地表沉降。
3)通过基坑周围管线和建筑物的沉降对比,分析了考虑降水和不考虑降水两种情况下地表的沉降差异。
参考文献
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[5]施成华,彭立敏.基坑开挖及降水引起的地表沉降预测[J].土木工程学报,2006,39(5):117-121.
基坑变形 第5篇
(1)首次监测应在土方开挖前进行，取两次观测值的平均值作为初始数据，
(2)基槽回填土完成后停止进行监测，
(3)监测的频次以反应工程进度对支护体及临近建(构)筑物安全度产生危害性影响的变形量为准，一般土方开挖期间每天测1～2次。土方完成后且边坡稳定可以每周一次逐渐递减至每月1次。
(4)应特别加强冻融，雨后及各种可能危及支护安全现象发生时的观察和观测。
基坑变形 第6篇
【关键词】深基坑；变形；控制
所谓“深基坑”，是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，其开挖深度一般≥7m。当前，随着我国高层建筑的如火如荼，建筑向高空及地下发展的趋势越发普遍，因而深基坑开挖深度越来越深。深基坑在开挖过程中，支护结构变形、基坑周围土体变形不可避免，这些变形若超过环境允许的范围，就会引发安全事故，并给周围环境带来危害，因此，研究深基坑的变形并提出相关的变形控制措施，意义重大。
1.基坑变形机理
基坑变形主要表现为三大方面，即支护结构变形、坑底隆起及基坑周围地层位移。由于在开挖基坑时，围护墙内侧原有土压力被卸去，而基坑外侧受主动土压力作用，开挖面下墙体内侧则受全部或部分被动土压力作用，因此往往造成围护墙体产生水平向变形及位移。支护墙的变形及位移又引发了墙体主动土压力区及被动土压力区的土体的位移，墙外侧发生地层损失而引起地表沉降，而且增大了墙外侧塑性区，因而造成墙外土体向坑内的移动增加及相应的坑内隆起，墙体位移又引发了周围地层的移动。当基坑开挖较深且基坑内土质软弱时，基坑周围土体塑性区范围及塑性流动都很大，土体由围护墙外围向坑内及坑底移动，从而引发围护墙后地表的开裂及沉降。
2.基坑变形的主要影响因素分析
影响深基坑变形的因素较多，较大的因素主要有地质水文因素、设计因素及施工因素，具体如下：（1）地质因素。土体的物理力学性质（如弹性模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比、容重、触变性和流变性等）及水环境特性（如水位的高度及升降变化规律，土层的竖向和水平渗透系数，潜水、承压水的水质水压及水流流速、流向等）均会对基坑变形造成影响，因此在基坑设计施工前做好勘察测验，以掌握基坑所在区域的地质、水文、气候等条件尤为重要。（2）设计因素。有数据显示高达46%基坑事故源于设计的不合理，如基坑的平面尺寸及开挖深度、围护墙体的刚度及入土深度、支撑的刚度和道数、支撑的位置、预应力水平和被动区的土体加固等。（3）施工因素。基坑开挖的施工方法对基坑变形的影响很深，如施工中是否严格遵循设计的工况、基坑的施工方案、施工质量好坏等，都会直接影响基坑的稳定性和安全性。
3.基坑变形控制措施
施工变形控制虽有一定难度，但只要掌握了一定的技术措施，科学施工，就能有效预防各方面因素对基坑变形的影响，具体如下：
3.1重视勘察设计
一是勘察精度及岩土设计参数必须准确无误。二是详细掌握基坑周边环境情况，如建筑和其他相关设施以及特殊保护对象、地下管线等。三是依照变形控制要求进行支护结构、设计、内力及变形计算。四是加强对变形影响较大的细部的设计，如对应力集中，其受力状况对稳定和变形均不利的基坑阳角的加固处理；适当加大支护结构及支撑系统刚度；被动区及桩间土体加固等。
3.2对支护结构刚度与嵌固深度进行适度加大
支护墙体变形与嵌固深度直接影响着墙后土体变形，在岩土工程条件及基坑开挖深度等相同的情况下，支护结构刚度越大，支护结构变形越小，同时，墙体所受弯矩增大，但其作用则随着刚度的增大而越来越弱。
3.3做好桩间土体及被动区土体的加固
若基坑变形较大时，即便桩间距不大但在侧向土压力作用下，也可会造成桩间土体被挤出，进而加深变形程度。对此，可在开挖前用注浆加固，或者在桩与桩之间用砖砌或混凝土封堵。实践证明，基坑被动区土体加固是确保基坑稳定性及有效控制基坑变形的重要措施。一般来说，以深层搅拌法最为适宜，加固范围可结合基坑地质情况、平面尺寸及形状等加以确定，加固深度以0.5H～0.7H为宜（H为开挖深度），加固宽度以0.5H为宜，加固形状则可采用矩形状或者阶梯形状。
3.4对基坑阳角进行加固处理
一般而言，深基坑有阳角难以避免，由于阳角应力集中，因此其受力状况很不利于基坑的稳定及变形均，必须对其进行加固处理，一是设置对撑或斜撑，二是设置拉梁板，施工中往往是将以上种方法进行联合运用。
3.5做好内支撑系统的质量控制
混凝土支撑及钢支撑是深基坑内支撑最常采用的平面支撑体系，两大体系各有优点，具体如下：（1）混凝土支撑的结构稳定性良好，施工中应注意如下几点，一是混凝土支撑最好整体浇注，如果有必要进行分段浇筑时应错开连接断面，且断面连接时应凿毛；二是当采用砖砌底模时最好选用油毡隔离；三是确保支撑挠曲度满足设计要求，并对支撑梁高差进行严格控制，一般≤30mm，截面尺寸负偏差<5mm。（2）钢支撑自重较轻，较容易安装及拆除，且施工速度快，可重复利用，更为重要的是该支撑体系能施加预应力，对控制变形极为有效，一般来说可优先采用该支撑体系作为下层支撑。在安装钢支撑前应进行质量检验，禁止使用焊接不良及明显变形及的钢管，在没有设计认可的情况下不可混用不同壁厚钢管。此外，钢支撑对节点构造有较高要求，应力求构造简单，尽量统一节点形式，最好避免通过节点受剪传力。另，拆除钢支撑会产生较大的附加变形，因此不应将换撑传力混凝土块的间距设计过大。
3.6严格控制土方开挖过程
土方开挖是造成围护墙体变形及墙后地面沉降、基坑底部土体回弹变形的直接源头，因此控制好土方开挖是预防基坑变形的关键：（1）依照“分层、分步、对称、平衡及开槽支撑、先撑后挖”的原则进行开挖及支撑，每层开挖深度应<1m。（2）适当减少每步开挖土方的空间尺寸及开挖后无支撑暴露时间（以<24h为宜）。（3）从基坑工程设计出发，结合基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度及地基加固条件等，确定合理的开挖与支撑的施工程序及施工参数。
4.基坑变形异常的技术措施
基坑工程事故在一定程度上难以避免，施工过程中，针对异常变形，可采用如下措施：（1）暂时停止继续进行基坑开挖，对基坑周边超载情况（包括坑边搭建的临时设施、堆放的土方和建筑材料，混凝土运输车、土方施工车等）进行全面检查，看是否存在相邻施工影响，如有，则采取针对性的卸载措施（包括改变进出通道），若条件允许，可结合坑外挖土卸载减小主动区土压力。（2）如基坑底土体隆起，可在被动区采用压力注浆等方式进行加固，也可在坑底被动区用砂袋或土袋压脚。（3）可临时增设支撑，以钢支撑为宜，可施加轴力，也可设置竖向斜撑。斜撑设置以型钢为宜，且须确保有可靠的传力基础，传力基础与支护墙间的水平距离应比墙体插入深度要大，在斜撑长度>15m的情况下设置立柱，斜撑与平面夹角约25°左右。（4）设置拉锚，且确保拉锚长度超过塑性变形区，用工字钢与支护墙体连接锚头，可施加预应力。
总之，深基坑工程是整个建筑工程的基础环节，基坑变形伴随着真个施工过程，因而深基坑工程风险度高、难度大，但我们只要明确清晰地认识基坑变形机理及影响因素，从工程实际出发，严格按照相关标准及规范进行设计及施工，就能有效保证深基坑的稳定性及安全性。
【参考文献】
[1]唐孟雄，陈如桂，陈伟.深基坑工程变形控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.
建筑基坑变形监测方法分析 第7篇
1建筑基坑变形监测具体内容
1.1编制方案。由于每个建筑基坑变形情况都有差异, 因此在进行具体监测时, 必须要编制具体的监测原则, 以便能够指导具体建筑施工。监测原则中有预期目标、基本工作步骤、成本估算等方面内容。由于方案中包含着非常方面的内容, 因此编制人员要对建筑工程情况完全了解, 同时还需要对其附件的建筑情况进行预先的调查, 以便能够编制处切合实际的方案。其中地下管线以及地表建筑所处的各种状态都需要编制方案人员进行深入的具体了解。另外, 还需要与各个参与建筑工程的企业进行协同沟通, 同时听取他们的意见, 以此保证编制的方案更加完善。
1.2编制方案的具体环节。第一, 负责人员要通过各种渠道收集资料, 以便对建筑工程地质了解有一个初步的了解, 特别是要了解地质结构以及建筑区域内的环境情况;第二, 负责人员要到建筑现场进行实地考察, 尤其是要重点考察工作人员的地下管线以及围护等情况, 同时要对附近建筑物现有状态进行了解;第三, 按照收集的资料以及具体考察的结果来初步编写监测方案, 而后与建筑建设单位进行商讨, 待到所有人员都通过后再向上级报告, 经过有关监理单位批准后, 才可依照方案执行;第四, 编制完成的方案在没有必要的情况下不允许改动, 即便发生改动也不能影响原有的原则方针, 而且改动幅度不易过大, 否则会产生安全隐患。必须要强调的是, 改动后的施工方案的具体细节, 比如埋设元件的具体种类等要与具体实施后的数目相符合, 不允许出现任何一点不对等, 只有在此基础上才能够进行监测。
1.3方案具体内容。尽管各个建筑物工程由于工程概况不同, 所需要监测的基坑变形的具体内容可能会发生变子化, 但是整体上来讲, 建筑基坑变形监测方案的基本内容不会发生过大的变化, 具体如下:
第一, 方案中必须对建筑工程具体的地质环境进行详细的介绍;第二, 要明确表述出进行工程监测的目的;第三, 每一项监测内容必须具有科学依据;第四, 所要应用的监测方法必须明确表述出来;第五, 实施监测的具体位置必须明确;第六, 监测周期、预警值以及报警机制必须在编制方案中体现;第七, 将工程监测报表以及相应的总结性报告都在编制的方案中体现出来。
2建筑基坑变形监测方法
为了保证建筑基坑变形监测得以顺利完成, 负责人员既要考虑到基坑质量安全方面的问题, 还需要对基坑附近的一些环境问题加以保护, 以此确保监测过程中所应用的数据以及相应的参数都符合实际要求, 便于更好的完成建筑工程任务, 能够为建筑工程建设提供可靠的依据。现阶段, 应用比较多的建筑基坑变形监测方法如下:
2.1基坑围护基本构造中水平位移情况。通常我们可以选择测小角法进行观测, 具体就是基坑角度按照距离为1/5000的精度进行观测测量一测回, 其实就是使用精度较高的精密经纬装置仪器或者全站仪进行基坑基准线与置镜点距离基坑观测点视线中间夹的角度Ai, 之后按照以下公式进行偏移值 (li) 的计算:li=Ai.Si/Q (其中, Si为基坑变形的A端点到基坑变形情况观测点Pi的距离, 参数Q为206265) 。
2.2测量地下水位情况。按照简单常规的方法, 通常我们都是依据四等水准, 在基坑附近事先安排一定数量的地下水位情况测量井, 之后选择购置水准仪实现建筑工程地下水位观测。
2.3监测桩身水平位移情况。通常监测建筑工程基坑变形的支护结构水平位移情况是通过深层水平位移监测来实现支护桩以及建筑土体的变形情况。如果测量显示无外负荷情况下支护结构还发生了急剧增大的位移变动就证明此刻建筑工程的土体已经或即将受到轻微破坏。具体我们可以选择测斜甚至采取在建筑基坑桩身不一样标高的位置安置监测位移情况的目测监视点, 但要注意这个监测要同时伴随着建筑施建基坑支护结构上部顶端的冠梁位移情况监测。
3提升建筑基坑变形监测精度的要点以及相应的应急对策
建筑基坑变形监测精度直接关系到建筑基坑后期的施工效果, 因此负责人员要非常注意, 另外, 在监测过程中可能会遇到一些紧急情况, 如何解决, 负责人员也要做到心中有数。
3.1要点。负责人员在进行建筑沉降监测时, 可以选择应用电子水准仪, 在对其水位观测时, 也可以选择应用该设备, 但是在对水位位移进行观测时, 负责人员则需要应用全站仪。
水平位移和沉降观测监测精度按建筑变形测量规程6 (JGJ8-2007) 二级变形测量等级要执行, 其精度要求为:a.沉降观测。水准测量测站观测高差中误差M0=10.5mm;水准闭合路线, 闭合差fw=11.0n (n为测站数) 。b.水平位移观测。水平位移观测观测坐标中误差为13.0mm;测角中误差为12.0d;距离量测精度为1/5000。
为了确保各项监测项目的精度, 投产的仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标, 仪器检查合格后方能使用, 并做记录归档。遇特殊情况 (如受震、受损) 随时检查、标定。不合格仪器坚决不能投入使用。
3.2应急对策。由于夏季多雨、天气干燥等原因带来的突发情况, 需要施工人员采取一定应急性突发事件的监测办法来应对。a.夏天:由于夏天雨水较多, 这就要求我们在施工过程中加强对建筑工程围护安全问题的定时考察与监测, 甚至可以选择在建筑工程的土方上面挖取设立一些坡面边坡监测位移的观测点。b.工程围护结构的渗漏问题:对于建筑工程围护结构发生渗漏的问题, 工作人员可以通过提高监测工程坑外地下水位的同时, 还应加强对工程渗漏处理后围护部位的安全审查与监测。
4结论
综上所述, 可知对建筑基坑变形监测方法进行分析很有必要, 因此现代建筑基本上都会面临着基坑变形的问题, 如果加以实地监测很有可能会引发安全性问题, 也正式由于此, 研究者对这一问题一直都进行深入研究, 以此来指导施工人员。
参考文献
[1]王玉民.浅谈高层建筑基坑工程监测方法[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2010 (2) .
[2]张建全.北京某深基坑工程施工监测与成果分析[J].工程勘察, 2010 (2) .
[3]刘琳, 温博.基坑安全监测方案设计[J].山西建筑, 2009 (29) .
[4]解仲明, 涂帆.全站仪与测斜仪在基坑变形监测中的可靠性分析[J].工程勘察, 2009 (9) .
深基坑支护结构变形规律研究 第8篇
随着城市建设的高速发展，人们对城市地下空间的利用率越来越高，深基坑引发的环境岩土工程问题日益受到人们的重视，使得这个理论研究、设计和施工都还不完善的课题成为业界的研究热点[1]。从工程角度来看，深基坑设计由最初的强度控制发展到今天的变形控制、系统控制，因而深基坑支护结构的变形规律研究对优化基坑设计具有重要意义，众多学者也对此进行了不同的研究。唐孟雄、陈如桂[2]等近几年来一直在进行基坑变形与环境影响关系方面的研究工作;王卫东等人[3,4]主要对基坑围护结构是地下连续墙的一类深基坑变形特性与性状进行了相关方面的研究;Peck、Clough与Long[5,6,7]等结合大量的实际工程，针对软土地区的基坑变形与场地周边地面的沉降规律进行了相关研究;江晓峰，刘国彬，张伟立等人[8]根据上海软土地区58个19 m以上超深基坑数据库，从墙后地表沉降和基坑围护结构水平位移两个方面进行了研究;贺俊，杨平，张婷[9]依托江阴市某深基坑支护工程，对该工程基坑变形规律进行了现场监测研究，重点对基坑中两个变形较大处进行原因分析。笔者将依托实际工程，采用有限元程序FLAC-3D对开挖过程中深基坑支护结构变形规律进行研究。
1 工程概况
武汉市轨道交通2号线循礼门车站位于京汉大道与汉口江汉路解放大道之间，平行于江汉路布设。车站东侧为京汉大道轻轨1号线桥梁区间;西侧为循礼门地下通道;西南侧距离基坑3.5 m左右处有地上3层、地下1层的大润发超市(基础类型为筏片基础);西北侧有30层武汉船舶工业公司大楼，距离基坑约53 m左右;东北侧有28层世纪大厦大楼(基础为桩基础)，距离基坑约13m左右;东南侧为一待开发空地，整体布局如图1所示。
1.1 场地工程地质条件
循礼门车站位于长江一级阶地前缘，地形平坦、开阔，地面高程20.8～25.0 m。长江一级阶地第四纪地层组合呈典型二元结构，即上层以粘性土为主，厚度在10～15 cm之间，邻江局部浅层有新近代粉土、粉砂，还有成片的淤泥质土;下层有三个亚层，即顶部粉土、粉砂与粉质粘土或淤泥质粉质粘土交互层，属典型的漫滩相沉积层;中下部为粉砂、细砂层，属河床相沉积层(第二亚层);底部为粗砾或卵石层(第三亚层)。属第四纪全新世(Q4)冲积层。各土层物理力学参数如表1所示。
1.2 支护结构
本站主体基坑选用800 mm厚地下连续墙结合内支撑的支护结构形式。地下连续墙用刚性工字钢连接，最大入土深度为50.8～53.1 m。
支撑体系的设计为标准段设置4道支撑，第一道采用钢筋混凝土支撑，其它三道采用钢支撑，第三道采用双拼支撑;盖挖段设计5道支撑，第二道采用钢支撑，其它均为钢筋混凝土支撑;顶板抬高段设置5道支撑，第一道采用钢筋混凝土支撑，2～5道设置钢支撑，第四道设置双拼钢支撑。钢支撑均采用直径A609mm，壁厚16 mm的钢管。为加强基坑的稳定性，在5个大的拐角处，设300厚C30混凝土角撑。
2 计算模型
基坑开挖完的模型如图2所示，模型共有29 816个单元，30 412个节点，2 465个梁单元，1 148个桩单元。
基坑的开挖采用FLAC-3D有限元程序提供的“生”、“死”来进行处理，通过分次“杀死单元”或“激活单元”来模拟地层的开挖及支撑安设等工序的进行，并改变参数，分别分析不同因素对基坑变形的影响。
3 计算结果分析
3.1 地连墙厚度对变形的影响
在其他参数不变的情况下将地连墙厚度取0.4m、0.6m、0.8m、1.0m分别进行建模分析，计算上述深基坑开挖结束时的情况，得出不同厚度地连墙的位移变化值，如图3所示。
由图3中位移随深度的变化曲线可以看出:当地连墙厚度从0.4 m增加到0.6 m时，地连墙的水平位移减小显著，当地连墙厚度从0.6 m增加到0.8 m，再从0.8 m增加到1.0 m时，水平位移减小的幅度降低。因此，增加地连墙厚度可以显著减小墙体的水平位移，但当地连墙厚度增加到一定程度时，再通过增加墙体厚度来减小位移的作用不大。
3.2 第一道内支撑刚度对变形的影响
第一道内支撑在基坑开挖过程中承受的轴力并不是很大，而且随着第二道内支撑施工完成后，第一道内支撑轴力开始降低，并且在基坑开挖后期几乎不再承受轴力，那么内支撑的刚度对于地连墙的水平变形应该不是很明显。下面将分四种情况讨论第一道混凝土内支撑截面面积从0.25A到2A的变化对地连墙变形的影响，其中情况3代表的是正常的截面面积。
图4是上述四种情况下地连墙最后的水平位移曲线。从这个图可以看出，四种情况下地连墙的最后水平位移几乎相同，最大值和最小值相差很小。因此，第一道内支撑加上预应力后，不论其刚度是大还是小，对地连墙水平位移均较小。
3.3 土体模量的影响
为了研究土体模型变化对支护体系变形的影响，取三种不同的土体模量来分析，分别取原来数据的0.5倍和2倍进行计算。有限元计算后地连墙的水平位移结果如图5所示。
从图5中可以看出，地连墙的最大位移随着土体模量的增加而明显减小;土体模量减小，地连墙的最大位移也非常明显的增大，这说明土体的模量对地连墙水平位移的影响是显著的，土体的模量参数是影响基坑变形的主要参数，增加土体的模量，可以很好的控制基坑的变形，因此加固基坑的软弱土层是控制变形行之有效的法。
4 结论
依托实际工程，通过有限元软件FLAC-3D对影响基坑支护结构变形的影响因素进行了分析，得到了如下结论:
(1)增加地连墙厚度可以显著减小墙体的水平位移，但当地连墙厚度增加到一定程度时，再通过增加墙体厚度来减小位移的作用不大。
(2)第一道内支撑加上预应力后，不论其刚度是大还是小，对地连墙水平位移均较小。
(3)土体的模量对地连墙水平位移的影响是显著的，土体的模量参数是影响基坑变形的主要参数，增加土体的模量，可以很好的控制基坑的变形，因此加固基坑的软弱土层是控制变形行之有效的方法。
参考文献
[1]王卫东,王建华.深基坑支护结构与主体结构相结合的设计、分析与实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]唐孟雄,陈如桂,陈伟.深基坑工程变形控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[3]王建华,徐中华,陈锦剑,王卫东.上海软土地区深基坑连续墙的变形特性浅析[J].地下空间与工程学报,2005.
[4]徐中华,王建华,王卫东.上海地区深基坑工程中地下连续墙的变形性状[J].
[5]Peck R B.Deep excavation and tunneling in soft ground[C]//Pro-ceedings of the7th international conference on soil mechanics and foundation engineering.Mexico City:State-of-the-Art-Vol-ume,1969:225-290.
[6]Clough G W,O’Rourke T D.Construction induced movements of in situ wall[C]Proceedings of ASCE conference on design and per-formance of earth retaining structures.New York:Geotechnical Spe-cial Publication,No.25,1990:439-470.
[7]Long M.Database for retaining wall and ground movements due to deep excavations[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmen-tal Engineering,2001,127(3):203-224.
[8]江晓峰,刘国彬,张伟立,李翔宇.基于实测数据的上海地区超深基坑变形特性研究[J].岩土工程学报,2010,32(Z 2).
深基坑施工中的变形监测 第9篇
1 深基坑工程监测的意义
由于深基坑工程的实施对建筑工程周边环境和水文地质的要求很高, 很难从以往的基坑建造经验中得到有效的借鉴, 同时理论上的分析、预测对多变的地下环境也不适用。因此, 在深基坑工程实施中必须要有专业人员时刻做好监测工作, 保证基坑实施过程中工作人员的安全和深基坑的质量问题等。首先, 深基坑土方开挖时, 专业人员要适时记录开挖过程中所遇到的问题, 计算监测数据并及时按设计要求预测基坑开挖承受的最大强度, 为降低工程成本提供有利的数据参考;其次, 要严格按照设计要求进行基坑开挖, 对地下土层、地下管线、设施以及周围建筑在开挖中所受影响降到最低, 保证周围建筑及人民的安全最后, 工程施工过程中要及时预测险情发生、发展的情况, 以便能及时采取安全补救措施。
因此, 深基坑施工过程中监测技术的应用不仅能取得大量测试数据, 使工程能安全、稳定的进行, 同时还能对工程进行经验总结, 节省工程成本, 保证施工方的根本利益。
2 工程实例分析
某工程地下2层, 地上4层, 主楼11层, 框架结构, 总建筑面积约126000m2。基坑开挖面积约26000m2, 总土方开挖量近28万m3。基坑呈不规则四边形, 基坑自然地坪标高为-0.750m, 基坑底标高为-11.000m, 开挖计算深度为11.05~12.35m。
3 基坑监测
3.1 垂直位移监测
高程控制网测量是在远离施工影响范围以外, 布置3个以上稳固高程基准点, 这些高程基准点与施工用高程控制点联测, 沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点, 组成水准网进行联测。基准网按照国家11等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行。
监测点垂直位移测量按国家二等水准测量规范要求, 历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路, 由线路的工作点来测量各监测点的高程, 各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定 (两次取平均) , 某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移, 本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
3.2 监测点水平位移监测
基坑顶部水平位移监测采用视准线法。在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B, 经纬仪架设于A点, 定向B点, 则A、B连线为一条基准线。观测时, 在该条测线上的各监测点设置活动舰板, 在舰板上读取各监测点至AB基准线的垂距E, 某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移, 各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。排桩支护上部冠梁上分段埋设水平位移监测点位, 采用全站仪测定坐标方法测定冠梁水平位移。
3.3 侧向位移监测
围护结构侧向位移监测在基坑围护地下钻孔灌注桩的钢筋笼上绑扎安装带导槽PVC管, 测斜管管径为70mm, 内壁有二组互成90°的纵向导槽, 导槽控制了测试方位。埋设时, 应保证让一组导槽垂直于围护体, 另一组平行于基坑墙体。测试时, 测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底, 在恒温一段时间后, 自下而上逐段 (间隔0.5米) 测出X方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前, 分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值, 取其平均值作为原始偏移值。
坑外土体侧向位移监测采用钻孔方式埋设时可用110钻头成孔, 钻进尽可能采用干钻进, 埋设直径为70的专用监测PVC管, 下管后用中砂密实, 孔顶附近再填充泥球, 以防止地表水的渗入。
4 深基坑监测工作中的一些注意事项
首先, 深基坑围护的重要性。深基坑施工过程中一定要有围护结构, 用来挡水、挡土及阻隔与施工无关的人员。因此, 护围结构必须安全有效, 确保施工环境的安全稳定。一般深基坑的护围采用现场浇灌地下连续墙结构进行围护, 并用混凝土搅拌桩在基坑外侧进行防水。深基坑开挖时必须将地下水抽出, 然后按基坑设计方法, 在中间配上钢管结构的水平支撑进行加固。
其次, 深基坑监测要有时效性。基坑监测过程应该按照施工规范和设计要求严格执行。在基坑监测点设置好两天后, 进行原始值的多次测量;基坑开挖后, 监测频率要根据施工速度的变化随时进行调整, 如发现基坑开挖过程中有异常情况产生应加强监测, 保证基坑开挖的顺利进行;工程设计人员应该对每个监测点都设置一个预警值和报警值, 方便现场监测人员进行危险系数的读取, 如达到预警值时及时对监测点进行标注, 达到报警值时及时命令施工人员停止施工, 并向设计人员反映情况, 做出相关的安全措施。
再次, 针对基坑位移的监测。基坑位移监测一般采用偏角法, 在施工范围外2-3m内进行3个监测点的建设, 以便施工中共同进行位移测试。位移监测需要定向进行, 因此要对监测点进行一定的保护。首次位移监测时, 要注意各个监测点距离的测量, 计算出各个监测点的秒差, 并做好记录, 方便以后位移量的计算。然后, 要做好磁性沉降标的监测。磁性沉降标的测量时必须根据沉降标孔口的严密保护, 并将孔口按同一顺序进行编号, 与测量结果对应;同时, 根据施工设计要求, 对孔口进行适时的调整, 从而提高施工质量和施工进度。
最后, 要注意斜测移的使用。在进行较大的深基坑工程时一般采用传感器为双测头结构的斜测移, 它不仅可同时测量两个方向的斜测量, 而且精度高, 方便深基坑准确的按照设计要求建造。另外, 要注意在连接读测仪器的电缆和探头时, 必须根据工程规范使用原装扳手, 避免因连接问题早成读测仪器出现错误;测量时注意探头插入斜测管时, 要将滚轮卡在据孔底0.5m的导槽上, 认真记录测量数据, 对出现差值较大。
5 监测结果分析
(1) 该基坑支护主要采用排桩加2道内支撑的结构形式, 有效地控制了基坑周边土体的水平位移和地表沉降, 基坑底板的隆起也得到了有效控制。通过监测分析, 发现部分测点结果超过本工程制定的控制值, 该基坑开挖和施工没有对周边建筑物和构筑物以及地下管线产生任何不利影响。
(2) 围护结构的最大水平位移与开挖的深度和时间密切相关, 深层土体水平位移曲线均呈膨胀的“S”形, 排桩上、下端整体变形量较中间小, 这与两端所受约束较多有关系。本工程岩土条件下深度9~12m处变形量较大, 开挖深度最大的南侧变形也最大, 累计水平位移最大为170.12mm, 位于深度12m, 约为支护桩长的2/5深度处。
(3) 从该工程的监测资料看, 周边土体的变形虽然还是比较显著, 这是由于软土地基变形模量小、流动性强以及基坑开挖的综合影响而产生的;同时也表明, 软土地基具有很大的变形调节能力和适应能力, 对于道路、管线等线形结构物所带来的不利影响具有一定的吸收和化解作用, 对于其正常使用带来的不利影响没有通常规范中所分析的那么显著。
(4) 基坑施工过程中, 因为加强和完善了对基坑支护结构、基坑周围土体和建筑物全面系统的监测, 并研究探讨变形特征, 可以反馈信息, 指导施工, 确保安全、顺利地完成基础及上部结构的施工工作。因此, 施工监测分析是保障工程施工安全, 减少经济损失, 完善深基坑支护设计不可缺少的强有力手段。
6 结束语
综上所述, 在基坑的施工过程中, 要注重对施工各环节的监测, 并实时监测数据, 进行合理的分析, 为规范施工提供依据, 保证建筑施工质量。
参考文献
[1].经营管理者, 2013 (11)
[2]吴山峰, 沈忠晓.建筑工程深基坑施工需要注意的几个问题[J].中华民居 (下旬刊) , 2013, 12 (7) :34.
某基坑较大变形问题的原因浅析 第10篇
某基坑监测过程中, 根据监测结果发现有些监测点超过了规范中规定的警戒域, 监测单位对监理单位发出了监测报警通知单。通过分析原因及采取相应的措施, 未发生工程事故, 并在后续的监测过程中, 这些监测点的位移变化趋于平缓, 达到了稳定, 保证了基坑施工的安全性, 指导了下一步的施工。
1 工程概况
本工程基坑开挖深度为8m, 地下车库一层, 整个基坑形状较规则, 呈矩形;基坑侧壁安全等级分为一级、二级;根据基坑开挖深度、地层条件和周边环境、荷载情况, 基坑围护结构采用土钉墙 (复合土钉墙) 和桩锚支护等形式。
2 地质条件
详勘地质报告揭露在基坑影响范围内的岩土层自上而下有: (1) 粉砂 (Q4col) , 黄褐色, 稍湿, 松散, 颗粒成分主要为石英、长石、云母片, 颗粒级配一般; (2) 粉质粘土 (Q4a1+p1) , 褐灰色, 可塑, 切面稍有光泽, 含黄色锈斑, 偶见小姜石; (3) 粉土 (Q4a1+p1) , 褐黄色, 稍湿, 稍密, 无光泽反应, 见青灰色斑点; (4) 粉砂 (Q4a1+p1) , 黄褐色, 饱和, 中密, 颗粒成分以石英、长石为主, 颗粒级配一般, 局部夹褐黄色粉土, 见铁锈色及浅灰色浸染斑块, 含小钙质结核; (5) 粉土 (Q4a1+p1) , 黄褐色, 饱和, 中密-实密, 颗粒成分以石英、长石为主, 颗粒级配一般, 局部夹粉土薄层; (6) 粉砂 (Q4a1+p1) , 褐黄色, 饱和, 实密, 颗粒成分以石英、长石为主, 颗粒级配一般, 局部见钙质胶结, 偶见蜗牛壳碎片。
3 监测方案
根据设计要求, 本项目的具体项目如下 (布点见布置图) : (1) 基坑坡顶水平、竖向位移, 水平位移和沉降观测点20个; (2深层水平位移, 观测点5个; (3) 锚索内力, 应力计3个; (4) 周边建筑物、道路竖向位移, 测点9个。
4 结果分析
在现场检测过程中发现, 2013年3月20日到3月25日期间, 监测到的坡顶竖向位移数据显示, 北边坡顶沉降观测点N3N4累计沉降分别达到-21.47mm、-33.13mm, 周边墙体沉降观测点A8累计沉降达到了-33.40mm;3月21日到3月23日, 坡顶沉降观测点N2、N3、N4、N5及周边墙体沉降观测点A8日沉降变化量均超出2mm/d。
由图2可知, 观测点N3、N4累计沉降量均大于30mm, 已超过《建筑基坑工程监测技术规范 (GB50497-2009) 》提供的监测控制标准的累计变化量警戒域 (见表1) ;由图2可知, 3月21日到3月23日, 观测点N2、N3、N4、N5及周边墙体沉降观测点A8日沉降变化量均大于2mm/d, 已超过监测控制标准的日沉降变化量警戒域。
5 原因分析
根据现场环境及施工情况, 可能是以下原因导致基坑发生较大的变形:
(1) 基坑进行分阶段开挖, 在此之前基坑处于开挖阶段, 上述监测时间基坑开挖到底, 尚未对基坑进行支护, 开挖过程中对基坑侧壁造成扰动。
(2) 施工现场北边墙体外侧堆积了大量的土体, 导致基坑坡顶承受较大的集中荷载。
(3) 该施工现场周围存在其他工程施工, 且相距较近。该施工现场北边墙体外是临近施工工地的主要道路, 来往施工车辆较频繁。在上述监测时间内, 相邻施工工地进行浇筑作业, 导致施工车辆较往常多, 且多属于重车, 导致基坑承受较大的动荷载。
6 结语
本文根据现场环境及施工情况分析得出了可能存在的原因, 在今后的基坑开挖中应注意避免类似的施工工况发生。再次遇到此类施工工况时, 应及时采取措施, 避免发生工程事故。
参考文献
[1]O'ROURKE T D.Ground movements caused by braced excavations[J].Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1981, (9) :1159–1178.
[2]朱辉, 尹正贵.基坑监测在深基坑工程中的应用[J].河南科技, 2012, 23:89.
[3]樊星国, 陆晔.浅谈基坑监测在深基坑工程中的应用[J].山西青年, 2013 (14) :217.
[4]GB50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.
某地铁车站基坑变形影响因素分析 第11篇
1 工程概况
某地铁车站为地下二层岛式车站,车站外包总长122.0 m(净长120.6 m),外包总宽18.7 m(净宽17.3 m)。根据地勘资料,该车站场地主要地层从上到下为①填土,②粉质黏土,③黏土、粉质黏土,④粉土、粉质黏土夹粉土,⑤粉质黏土,⑥黏土、粉质黏土,⑦粉质黏土、粉土,⑧粉质黏土。潜水含水层主要由填土层组成,微承压含水层由晚更新统沉积成因的土层组成,主要为③粉质黏土和④粉土,承压含水层由⑦粉质黏土、粉土层组成。该站基坑围护结构采用ϕ1 000@800咬合桩,桩长27.2 m～31.2 m,车站标准段沿深度方向设置一道钢筋混凝土支撑和三道ϕ609×16钢管支撑。
2 监测内容
深基坑的开挖是个动态过程,与之有关的稳定和环境影响也属于动态工程,因此加强在施工过程中的监测,有助于快速反馈施工信息,以便及时发现问题并采用最优的工程对策。通过实时监测,可掌握地铁结构的变化情况,分析变形原因和趋势,决定是否需要采取某种措施;另一方面可检验设计,为今后的设计和科研提供依据。根据该站基坑工程周边环境特点与支护方案及相关的规范,基坑监测标准按二级执行,监测内容有:1)坑外地表沉降观测;2)周边建筑物沉降观测;3)圈梁水平位移及沉降观测;4)围护桩不同深度的水平位移观测。
3 监测结果分析
3.1 围护桩体深层水平位移
由不同工况下测点水平位移沿深度分布典型曲线可知,随着基坑分步开挖,支护结构位移变化复杂。当初期开挖至架设第二层钢支撑时,支护桩体水平位移曲线近似直线变化,随着开挖深度增加,桩体所承受的侧向土压力随之增大,当架设第四层支撑后,由曲线图可以看出,位于深度12.5 m附近处,桩体位移明显增大,最大位移达22.74 mm。而后拆除第四道支撑、拆除第三道支撑、浇筑中板、拆除第二道支撑、浇筑顶板这几个阶段的桩体位移曲线形态与架设第四层支撑阶段相似,最大位移均在深度12.5 m左右,即第四道钢支撑架设处,位移值最大达39.72 mm。在深度15.5 m,即基础底板位置处,从底板浇筑完毕后,整体桩体位移发展趋缓,尤其是底板以下墙体,位移已趋于稳定。
3.2 圈梁沉降
圈梁沉降反映围护桩体的竖直沉降。目前圈梁沉降最大达11.5 mm。总体变形量较小,分析原因,基坑围护桩属于承压桩,其竖直沉降主要由土体固结压缩、桩土间负摩擦力引起土体压缩变形、基坑侧向变形引起,其中前两项对围护桩体沉降影响较小。
3.3 圈梁水平位移
圈梁水平位移反映支护结构的顶部变形情况,是支护结构安全状况的重要指标。选取部分桩顶水平位移监测点绘制位移随时间变化曲线,见图1。由图1可知:ZD1-1,ZD2,ZD3,ZD14测点水平位移向基坑内侧方向随时间增加,但中间有局部减小现象,可能是由于架设支撑所致。ZD11和ZD12测点位移波动较大。圈梁水平位移最大值为30 mm,未超出警戒值。
3.4 地表沉降
选取典型地表沉降随时间的变化曲线如图2所示。由图2可知:地表道路沉降在前期土方开挖速度不快的条件下,沉降速率不大,累计沉降量缓慢增长,期间的沉降量约占最终累计沉降量的15%;待土体开挖深度大于10 m至底板浇筑完毕,基坑开挖面切入其荷载作用下的应力包的程度逐渐增大,沉降速率迅速增长,外侧土体的主动土压力与支撑约束能力将是围护结构侧向变形的主要影响因素,期间的沉降量约占最终累计沉降量的75%;底板浇筑完毕,钢筋混凝土底板达到一定的强度,围护结构受底板及上部支撑的约束,沉降趋于稳定,期间的沉降量约占最终累计沉降量的15%。地表累计沉降量较大,分析原因:1)岩土工程条件不良,在基坑开挖影响范围内普遍存在淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土等高压缩土体,土体固结量较大;2)基坑自身支护结构变形较大(深层位移监测数据可以说明);3)基坑周边由于施工机械的原因,导致基坑外部动荷载较大。
3.5建筑物沉降
由建筑物沉降随时间的变化曲线可知:曲线波动较大,沉降最大值均发生在顶板结构浇筑完毕时,在浇完顶板后有较明显的回升。建筑物总体沉降量不大,保护良好。分析原因:1)基坑降水过程中采用慢降水,少抽水的方式,对邻近地基影响较小,水土流失较少,由此产生的固结排水沉降较小。2)基坑周边的预加固措施发挥了重要的作用,特别是对建筑物的保护至关重要。3)基坑西端头井在开挖过程中,靠近建筑物一侧土体做到合理放坡,充分利用坑内土体自身支护能力。4)设计方案合理,采用支护能力更好的钢筋混凝土支撑,且在开挖的过程中支撑架设及时。
4结语
1)围护结构顶部侧移均很小;随着深层土体的不断开挖,围护结构侧移迅速增大,最大侧移点深度也随着开挖不断下移,水平位移变化速率一般在基坑开挖到底、未浇筑垫层前最大,垫层浇筑完成后位移发展趋缓,变化速率迅速减小;墙体变形整体呈“大肚”状,即“两头小,中间大”。2)地表累计沉降量较大,主要因地质条件不良,支护结构变形大和周边有大型施工机械所致。3)基坑采用慢降水、少抽水的方式,周边进行预加固,开挖时合理放坡,这三点使得建筑物沉降很小,保护良好。
摘要：对某地铁车站基坑变形的实测数据,如地表沉降、建筑物沉降、圈梁沉降及水平位移、围护桩体深层水平位移进行了整理,分析了监测数据产生异常的原因,并据此对基坑的安全性进行了评价,积累了地铁车站基坑施工经验。
关键词：地铁,基坑,地表监测,围护结构监测
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