趙慶強(qiáng),張建龍,王 輝,劉修橋

(1.廣東工業(yè)大學(xué),廣東廣州510006;2.廣東華隧建設(shè)股份有限公司,廣東廣州510635)

1 工程概況

僑香站是深圳地鐵2號(hào)線東延線的一個(gè)中間站,該站位于僑香路上,車(chē)站西端斜跨僑香路,東端斜跨農(nóng)園路,車(chē)站基坑工程大致呈東西走向,平面形狀復(fù)雜,呈現(xiàn)不規(guī)則的“凹槽”形,東西走向長(zhǎng)172.54 m,基坑西端最大寬度65.33 m,東端最大寬度49.73 m,基坑標(biāo)準(zhǔn)段寬度為19.1 m,基坑深17.39 m～18.50 m,站址周邊地下管網(wǎng)已經(jīng)形成,管線密集,在僑香路車(chē)站范圍基坑內(nèi)有一根直徑800 mm的混凝土雨水管,埋深4.12 m;車(chē)站東南側(cè)有港中旅花園二期高層住宅;其中24棟樓離基坑最近距離4.89m,化糞池離基坑3.83m;東北側(cè)有翠海花園高層住宅小區(qū);車(chē)站西側(cè)為僑香路的西北側(cè)主要有香格麗苑高層住宅小區(qū);車(chē)站西北側(cè)主要有僑香村住宅小區(qū)。

2 工程地質(zhì)條件及基坑圍護(hù)方案

基坑車(chē)站范圍內(nèi)上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土、沖洪積砂土、卵石土及黏性土層,第四系殘積黏性土,下伏基巖為燕山期。地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水,地下水埋深為3.10 m～9.20 m。

基坑工程所在地層較復(fù)雜,對(duì)周邊環(huán)境影響較大,對(duì)安全性能要求較高,本站采用φ 1 000 mm鉆孔灌注樁(部分φ 800 mm)+樁間φ 600 mm旋噴樁+內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系,除在基坑陰角處安裝了部分混凝土角支撐外,其他部位在基坑深度范圍內(nèi)2 m、6 m、12 m處設(shè)置了三道鋼管內(nèi)支撐。

3 基坑監(jiān)測(cè)目的

在基坑工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)值估值相比,實(shí)際工程的工作狀態(tài)往往存在一定的差異,其主要原因是:由于地層性質(zhì)存在著變異性和離散型,地質(zhì)勘察所獲得的數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確代表土層的全面總體情況,鉆探取樣對(duì)土樣的擾動(dòng)和應(yīng)力釋放難免會(huì)造成一定程度的試驗(yàn)誤差;基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和變形預(yù)估時(shí),對(duì)土層和圍護(hù)結(jié)構(gòu)所作的模型分析、簡(jiǎn)化假定及參數(shù)選用與實(shí)際相比有一定的近似性[1];另外,施工過(guò)程中的各種因素也會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力處于動(dòng)態(tài)變化。若基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建筑變形超過(guò)允許范圍,將危及基坑外側(cè)建筑物和構(gòu)筑物的安全,因此在開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中必須加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握基坑開(kāi)挖過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變形情況,為施工過(guò)程提供及時(shí)的反饋信息,對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化,縮短施工工期[2],降低工程造價(jià),提供有效決策依據(jù),確保整個(gè)支護(hù)體系及周邊建筑的安全。

4 基坑監(jiān)測(cè)方案

針對(duì)基坑深度大,平面形狀復(fù)雜、基坑距離建筑物較近的特點(diǎn),依據(jù)有關(guān)規(guī)范[3-5]并結(jié)合基坑特點(diǎn)確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下:基坑邊壁(圍護(hù)樁)的深層水平位移(測(cè)斜)、鋼支撐軸力測(cè)試、周邊建筑物的沉降測(cè)試,樁身內(nèi)力測(cè)試。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目確定后,不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)以及工程實(shí)際情況布設(shè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)的布設(shè)充分考慮基坑的地質(zhì)狀況與基坑圍護(hù)的方案,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論的預(yù)測(cè)來(lái)考慮測(cè)點(diǎn)的布設(shè)范圍和密度,監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)見(jiàn)基坑測(cè)點(diǎn)平面圖1。

圖1 基坑測(cè)點(diǎn)平面布置

4.1 深層水平位移

隨著基坑深度的增大,地下水位的變化,基坑外側(cè)深層土體也會(huì)發(fā)生變化,引起深層水平位移,因此深層水平位移的監(jiān)測(cè)是控制深基坑位移的重要手段[1]。①測(cè)點(diǎn)埋設(shè):深層水平位移監(jiān)測(cè)一般采用設(shè)置測(cè)斜管利用測(cè)斜儀測(cè)定,將與鋼筋籠等長(zhǎng)的測(cè)斜管綁扎在鋼筋籠上,同步放入成孔內(nèi),通過(guò)澆筑混凝土固定于樁體內(nèi),測(cè)斜管安裝如圖2所示;通常將測(cè)點(diǎn)均勻布置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)各邊跨跨中,間距為20 m～30 m,本基坑周邊布設(shè)27個(gè)測(cè)斜孔,在基坑平面撓曲計(jì)算值較大的位置,測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密,測(cè)點(diǎn)平面布置圖見(jiàn)圖1;②監(jiān)測(cè)方法:沿一個(gè)方向?qū)y(cè)斜儀探頭緩慢放入管底,從下往上,每隔間距0.5 m提升一次,并讀取相應(yīng)數(shù)據(jù),直至管頂,完成一個(gè)方向的測(cè)量;然后沿垂直方向重復(fù)上述操作,完成另一個(gè)方向操作,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī),按測(cè)點(diǎn)的分段長(zhǎng)度,計(jì)算出不同高程處的實(shí)際水平位移,整理出有關(guān)結(jié)果,繪出深度～位移變化曲線圖,為施工決策提供有效的依據(jù)[6];③監(jiān)測(cè)頻率:施工過(guò)程中1次/d,累積變形量≤50 mm,變形速率≤3.0 mm/d。

圖2 測(cè)斜管和鋼筋計(jì)安裝示意

4.2 建筑物沉降監(jiān)測(cè)

基坑一定范圍內(nèi)建筑物的監(jiān)測(cè),是基坑監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一[3],一般進(jìn)行垂直與水平位移監(jiān)測(cè),多數(shù)只進(jìn)行垂直位移(沉降)監(jiān)測(cè)。①測(cè)點(diǎn)埋設(shè):監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般布置在建筑物的四周角點(diǎn)、中點(diǎn)以及內(nèi)部承重墻(柱)上,間距為15 m～20 m。港中旅花園小區(qū)化糞池及23棟和24棟高層住宅距離基坑較近,測(cè)點(diǎn)沿住宅樓拐角布設(shè),共布設(shè)10個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)平面布置圖見(jiàn)圖1,這樣可以反映出建筑物不均勻變形情況,有助于變形分析與預(yù)警;②監(jiān)測(cè)方法:采用精密水準(zhǔn)儀按照有關(guān)技術(shù)規(guī)程[5]規(guī)定的方法觀測(cè);通過(guò)平差計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程,第一次觀測(cè)高程作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始高程,以后各次觀測(cè)高程減去初始高程即為累積沉降,前后兩次高程之差為本期沉降量,運(yùn)用沉降速率法[6]導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)并繪出沉降速率與時(shí)間的關(guān)系曲線,供有關(guān)單位參考指導(dǎo)下一步施工;③監(jiān)測(cè)頻率:施工過(guò)程中1～2次/d,累積沉降量控制在-20 mm～+10 mm范圍內(nèi),沉降速率≤2.0 mm/d。

4.3 支撐軸力監(jiān)測(cè)

軸力計(jì)是用于監(jiān)測(cè)基坑圍護(hù)樁體和水平支撐受力變化的儀器,由于基坑平面復(fù)雜,所以鋼支撐監(jiān)測(cè)斷面取在最危險(xiǎn)的部位。①測(cè)點(diǎn)埋設(shè):軸力計(jì)安裝在鋼支撐與圈梁接頭的位置,每根鋼支撐安裝兩個(gè)軸力計(jì);②監(jiān)測(cè)方法:軸力計(jì)安裝完畢后用頻率儀測(cè)定其初始頻率,在施工過(guò)程中每次對(duì)其頻率進(jìn)行測(cè)定并換算成軸力值;③監(jiān)測(cè)頻率:施工過(guò)程中1次/d,實(shí)測(cè)軸力小于容許軸力3 000 kN。

4.4 樁體內(nèi)力監(jiān)測(cè)

對(duì)樁身內(nèi)力的監(jiān)測(cè)主要是利用綁扎在支護(hù)樁主筋上的鋼筋應(yīng)力計(jì)來(lái)進(jìn)行觀測(cè),每個(gè)剖面對(duì)稱(chēng)布置兩組鋼筋計(jì),具體安裝如圖2所示。①測(cè)點(diǎn)埋設(shè):監(jiān)測(cè)斷面選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)中彎矩較大的部位,本支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彎矩最大值出現(xiàn)在2 m～12 m范圍內(nèi),故在2 m～12 m范圍內(nèi)每2 m對(duì)稱(chēng)安裝2個(gè)鋼筋計(jì);②監(jiān)測(cè)方法:在基坑開(kāi)挖初期用頻率接收儀測(cè)定鋼筋計(jì)初始頻率,在施工過(guò)程中每次對(duì)其頻率進(jìn)行測(cè)定并換算成彎矩值;③監(jiān)測(cè)頻率:施工過(guò)程中1次/d,實(shí)測(cè)軸力小于容許軸力,計(jì)算彎矩小于設(shè)計(jì)彎矩。

5 監(jiān)測(cè)成果分析

本基坑有以下特點(diǎn),一是開(kāi)挖深度大,二是基坑周?chē)鸀槌鞘兄鞲傻狼铱拷≌?地下管道密集。結(jié)合該基坑特點(diǎn),在基坑施工過(guò)程中實(shí)行信息化施工[8],對(duì)基坑土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工過(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)粗差剔除、平差處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到測(cè)點(diǎn)新一期的觀測(cè)值,與前期觀測(cè)值形成觀測(cè)序列并采用回歸分析的方法建立測(cè)點(diǎn)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)線[9]。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋的監(jiān)測(cè)信息,及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的開(kāi)挖、支護(hù)、施工等參數(shù),降低基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響。

5.1 深層水平位移分析

基坑周邊共布設(shè)27個(gè)測(cè)斜孔,測(cè)斜管與圍護(hù)樁體同深,測(cè)斜管預(yù)先固定在圍護(hù)樁的鋼筋籠上且靠近基坑內(nèi)側(cè)方向,連同鋼筋籠一起澆注在混凝土中。下面以基坑危險(xiǎn)斷面處測(cè)點(diǎn)ZCX-27(基坑長(zhǎng)邊中點(diǎn)處)、ZCX-17(陽(yáng)角處)、ZCX-12(陽(yáng)角處)測(cè)斜孔為例就其監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

(1)根據(jù)深層水平位移變化曲線圖可知(見(jiàn)圖3、圖4、圖5),在土體開(kāi)挖初期,深層水平位移曲線近似呈直線變化,原因是土方開(kāi)挖初期,基坑周邊土體擾動(dòng)較小,土體變形呈現(xiàn)出蠕變特性,至7月5日Z(yǔ)CX-12測(cè)斜孔最大位移12.02 mm,ZCX-17測(cè)斜孔最大位移5.88 mm,ZCX-27最大位移15.32 mm;隨著開(kāi)挖深度的增加,基坑內(nèi)土體卸載,基坑周?chē)鲃?dòng)土壓力增加,擠壓圍護(hù)結(jié)構(gòu),致使圍護(hù)結(jié)構(gòu)迅速向基坑內(nèi)側(cè)遷移,基坑變形呈現(xiàn)出明顯的空間效應(yīng);深圳地區(qū)7月份進(jìn)入汛期,降雨頻繁,圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕施工質(zhì)量較差,基坑周?chē)?jīng)常有滲水現(xiàn)象,加上該地區(qū)地下水位較高,基坑內(nèi)外水位差異變化明顯,在基坑場(chǎng)地內(nèi)外形成了地下水主要向坑內(nèi)和基坑西南側(cè)排出的非穩(wěn)定滲流場(chǎng),圍護(hù)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于高水位的浸泡和滲流場(chǎng)作用,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定產(chǎn)生了不利影響[10]?；娱_(kāi)挖約12 m處,ZCX-12測(cè)斜孔最大位移40.25 mm,ZCX-27最大位移32.17 mm,ZCX-17測(cè)斜孔最大位移50.32 mm,其中ZCX-17測(cè)斜孔最大變形超過(guò)50 mm,超過(guò)允許值,最大變形速率為3.27 mm/d,超過(guò)報(bào)警速率值,監(jiān)測(cè)人員據(jù)此向施工單位報(bào)警,建議及時(shí)加裝支撐,并采取相應(yīng)加固措施,調(diào)整施工方案,避免了險(xiǎn)情的發(fā)生,同時(shí)也確保了基坑開(kāi)挖及支護(hù)作業(yè)的順利進(jìn)行。

(2)監(jiān)測(cè)期間,發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)ZCX-17和ZCX-27側(cè)向位移變化異常,測(cè)點(diǎn)ZCX-17除側(cè)向位移緩慢增大外,還間歇出現(xiàn)側(cè)向負(fù)位移,最大負(fù)位移5.23 mm,通過(guò)監(jiān)測(cè)分析發(fā)現(xiàn),ZCX-17附近經(jīng)常有挖機(jī)、運(yùn)土車(chē)等重型車(chē)輛通過(guò),給基坑造成了很大的附加荷載,加大了基坑側(cè)壁的土壓力,這些附加荷載除產(chǎn)生塑性變形外,還產(chǎn)生部分彈性變形,在基坑開(kāi)挖警戒期,建議盡量不要在基坑場(chǎng)地堆放大量鋼筋、大型設(shè)備等,以減輕場(chǎng)地的附加荷載;ZCX-27處基坑頂部產(chǎn)生負(fù)位移,原因是基坑開(kāi)挖約15 m處,基坑側(cè)向位移速率變化較大,超過(guò)預(yù)警值3.0 mm/d,監(jiān)測(cè)人員及時(shí)通知施工單位和設(shè)計(jì)方,通過(guò)采取措施,支撐軸力在原設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上提高20%,基坑頂部雖然產(chǎn)生部分負(fù)位移,但提高軸力設(shè)計(jì)值有效抑制了基坑變形,在后續(xù)施工過(guò)程中,側(cè)向位移變化趨于緩慢。

圖3 ZCX-12深層水平位移變化曲線

圖4 ZCX-17深層水平位移變化曲線

(3)由圖3、圖4、圖5可知,在基坑土方開(kāi)挖及地下結(jié)構(gòu)施工的整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,深層水平位移曲線沿深度方向在基坑淺部開(kāi)挖時(shí)基本上呈線性變化,基坑深部開(kāi)挖時(shí)近似呈拋物線變化,整體曲線形態(tài)大體呈“弓”形,最大位移點(diǎn)出現(xiàn)在基坑的中部,最小點(diǎn)在底部,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,是基坑淺部開(kāi)挖時(shí),基坑圍護(hù)樁處于懸臂狀態(tài),其最大位移點(diǎn)在頂部,隨著開(kāi)挖深度的增加,支撐開(kāi)始設(shè)置,由于圍護(hù)樁和圈梁的整體剛度較大,再加上安裝支撐并進(jìn)一步施加預(yù)應(yīng)力,從而有效抵抗了基坑的側(cè)移,在后續(xù)的基坑開(kāi)挖工序下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步朝基坑內(nèi)側(cè)變形。底板澆注完成后,基坑的深層水平位移增長(zhǎng)緩慢,累計(jì)位移量雖超過(guò)允許值50 mm,但位移增長(zhǎng)速率已控制在0.5mm/d以內(nèi),從而可以判斷基坑測(cè)斜曲線已趨于穩(wěn)定,原因是底板將兩側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個(gè)整體,整體剛度增大,有效地抵抗了基坑兩側(cè)土體的側(cè)壓,圍護(hù)樁水平位移也逐漸趨于穩(wěn)定。

圖5 ZCX-27深層水平位移變化曲線

5.2 周邊建筑物沉降分析

在整個(gè)施工過(guò)程中,建筑物沉降監(jiān)測(cè)主要為最靠近基坑的港中旅二期23棟和24棟樓,現(xiàn)以其中三點(diǎn)JCJ-3、JCJ-6和JCJ-9為例進(jìn)行分析,由圖6的沉降速率變化曲線可以看出,在施工過(guò)程中,建筑物沉降主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段,第一階段為從基坑開(kāi)挖至底板澆筑階段(2009-04-20至2009-09-20),在此過(guò)程中建筑物沉降明顯呈增大趨勢(shì),沉降最大值達(dá)到30 mm,沉降原因可從兩方面分析,一是隨著基坑開(kāi)挖深度的增加,開(kāi)挖面土體應(yīng)力釋放,造成開(kāi)挖面土體向基坑內(nèi)側(cè)移動(dòng),基坑周邊土體逐步沉降,從而引起建筑物隨之沉降;二是基坑范圍內(nèi)地下水豐富,對(duì)建筑物沉降影響較大[6],在施工開(kāi)挖降水過(guò)程中,隨著地下水位降低,含水層排水導(dǎo)致周邊土體沉降從而引起建筑物沉降。第二階段為結(jié)構(gòu)澆筑至頂板回填階段(2009-09-25至2009-11-10),此段時(shí)間內(nèi)建筑物沉降趨于平緩,一個(gè)半月時(shí)間內(nèi)沉降量為3 mm左右,主要由土體孔隙比變化引起緩慢固結(jié)沉降引起。同時(shí)通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn),在10-01至10-15這段時(shí)間內(nèi),最大沉降速率為0.35 mm/d,此時(shí)建筑物沉降并不穩(wěn)定,而在2009-10-15至2009-11-15這段時(shí)間內(nèi),建筑物沉降速率為0.009 mm/d,此時(shí)建筑物沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定,最大沉降量雖超過(guò)30 mm,但由于及時(shí)采取安裝支撐、澆筑底板等基坑加固措施,從2009-04-15到2009-11-10施工中后期沉降量沒(méi)有繼續(xù)變大,沉降量最大值始終控制在30 mm左右,說(shuō)明基坑已處于穩(wěn)定狀態(tài),上述結(jié)果表明建筑物的沉降與地下水升降、變形體周邊約束條件有關(guān),變形具有明顯的空間工程效應(yīng)[10]。

圖6 建筑物沉降速率時(shí)程曲線

5.3 鋼支撐軸力分析

監(jiān)測(cè)過(guò)程中,各種原因造成了測(cè)點(diǎn)儀器的破壞和中斷,考慮數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性,結(jié)合基坑斷面情況,選擇ZL-4處軸力監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行支撐軸力分析。支撐軸力隨時(shí)間變化過(guò)程曲線如圖7所示,基坑開(kāi)挖初期,土體擾動(dòng)較小,施工單位為了方便土方開(kāi)挖,延遲了支撐的安裝時(shí)間,當(dāng)基坑開(kāi)挖到第一道鋼支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高以下約2 m處,才開(kāi)始架設(shè)支撐,此時(shí)樁體向基坑內(nèi)側(cè)變形已經(jīng)很大,施工單位隨后安裝了第一道鋼支撐并施加預(yù)應(yīng)力,軸力計(jì)監(jiān)測(cè)值已達(dá)1 200 kN左右;隨著基坑開(kāi)挖深度增加,土壓力增大,支撐軸力增加的速率加快,至8月初第一道鋼支撐軸力監(jiān)測(cè)值已超過(guò)1 400 kN;此后第二、三道鋼支撐及時(shí)安裝并施加預(yù)應(yīng)力之后,第一道鋼支撐軸力值稍有減小,而第二、三道鋼支撐軸力監(jiān)測(cè)值開(kāi)始逐步增大。當(dāng)基坑開(kāi)挖到底部設(shè)計(jì)標(biāo)高處,此時(shí)軸力達(dá)到最大值,待底板澆筑完成后,軸力增大速率明顯趨于緩慢,直至支撐拆除前,第一道支撐最終穩(wěn)定在1 600 kN左右,第二道支撐最終穩(wěn)定在1 680 kN,第三道穩(wěn)定在1 800 kN,此時(shí)鋼支撐受力基本穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,坑外主動(dòng)土壓力增大,迫使圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形向基坑內(nèi)遷移,從而引起軸力變大,而軸力加大反過(guò)來(lái)進(jìn)一步抵抗基坑側(cè)壁位移的進(jìn)一步發(fā)展,在基坑開(kāi)挖到安裝支撐的設(shè)計(jì)標(biāo)高處,應(yīng)及時(shí)安裝支撐,否者將導(dǎo)致基坑側(cè)壁產(chǎn)生過(guò)大的位移,進(jìn)而引起周邊建筑物沉降,危及周邊建筑的安全,另外,底板對(duì)抑制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、緩解基坑四周土壓力釋放也起到了重要作用,在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,對(duì)及時(shí)澆筑底板,應(yīng)引起足夠的重視。

圖7 鋼支撐軸力變化曲線

5.4 樁內(nèi)力分析

從監(jiān)測(cè)彎矩圖8可以看出,基坑開(kāi)挖初期,基坑頂部由于沒(méi)有支撐作用,支護(hù)樁向著懸臂樁變形的方向發(fā)展,樁身內(nèi)力表現(xiàn)為基坑內(nèi)側(cè)受壓、外側(cè)受拉。隨后安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力,有效抑制了樁體內(nèi)力的進(jìn)一步變大并向負(fù)向發(fā)展,彎矩迅速增加到128.4 kN?m,隨著開(kāi)挖深度增加,基坑周邊主動(dòng)土壓力增大,迅速擠壓圍護(hù)結(jié)構(gòu),彎矩向場(chǎng)地臨空和軟弱部位的基坑內(nèi)側(cè)發(fā)展,最大值達(dá)到98.6 kN?m,監(jiān)測(cè)人員報(bào)告施工單位,及時(shí)采取架設(shè)支撐措施,控制了樁身內(nèi)力的進(jìn)一步增大。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,本工程支護(hù)樁由于鋼支撐的應(yīng)用呈現(xiàn)出與懸臂樁應(yīng)力完全不同的變化趨勢(shì),懸臂樁一般表現(xiàn)為基坑內(nèi)側(cè)受壓、外側(cè)受拉,而樁+支撐聯(lián)合支護(hù)中支護(hù)樁在逐步安裝的支撐作用下,出現(xiàn)了在樁身內(nèi)側(cè)部分區(qū)域出現(xiàn)受拉、部分區(qū)域出現(xiàn)受壓,樁身外側(cè)與內(nèi)側(cè)相反的變化趨勢(shì),其主要原因是支撐起了很大的作用,所以及時(shí)安裝支撐能有效約束樁身內(nèi)力增大。

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)深圳地鐵2號(hào)線僑香站基坑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及監(jiān)測(cè)分析,得出以下結(jié)論:

(1)監(jiān)測(cè)的成果全面地反映了基坑結(jié)構(gòu)受力和位移變形情況,深層水平位移變化受土體蠕變、地下水位升降以及附加荷載等因素影響,從深層土體水平位移隨深度變化曲線可以看出樁體變形的最大值不是出現(xiàn)在基坑底部,而是出現(xiàn)在中部,呈現(xiàn)出“弓形”。底板澆筑后,樁體側(cè)向位移的變化速率明顯減小,可見(jiàn)在施工過(guò)程中,底板的約束作用是明顯的,因此當(dāng)基坑開(kāi)挖至底后應(yīng)該加快基坑底板的施工速度,減少基坑暴露的時(shí)間,從而減少基坑變形量。

圖8 樁內(nèi)力變化曲線

(2)基坑外側(cè)建筑物沉降隨基坑開(kāi)挖深度增大而增大,而且與地下水的升降、變形體周邊約束條件密切相關(guān),沉降速率最大出現(xiàn)在基坑開(kāi)挖到底后結(jié)構(gòu)開(kāi)始施工的期間內(nèi),變形具有明顯的空間工程效應(yīng)[10],這就要求在此施工期間基坑開(kāi)挖要保持警惕。

(3)基坑開(kāi)挖過(guò)程中,及時(shí)安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力不僅能有效控制軸力變化,而且支撐對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)樁內(nèi)力約束影響顯著,支撐的施加使樁體呈現(xiàn)出與懸臂樁應(yīng)力完全不同的變化趨勢(shì),一般隨著基坑開(kāi)挖深度的增加,支護(hù)樁內(nèi)力變形呈增加的趨勢(shì),在施工過(guò)程中及時(shí)安裝支撐,能有效控制支護(hù)樁的樁身內(nèi)力。

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