李宏偉

（河北工程大學地球科學與工程學院 邯鄲 056038）

引言

隨著城市基本建設的發(fā)展，高層建筑越來越多，基坑工程向更大、更深的方向發(fā)展，越來越多的深基坑需要安全的支護。施工場地周圍建筑物較多，城市道路交匯處，城市地下管道繁雜交錯等現(xiàn)象導致建筑施工的難度越來越大。基坑工程在施工中存在著極大的風險性，基坑支護一旦失效，將會造成建筑與地下管線的損壞，嚴重的，造成重大的人員傷亡事故和經(jīng)濟損失。而采用內(nèi)支撐支護對周圍建筑物、道路及地下管線影響小，在周圍環(huán)境復雜地區(qū)得到廣泛應用。

1 工程概況

1.1 基坑周邊環(huán)境

本工程場地地處城市商業(yè)繁華地帶，周邊建筑物、道路及管線較多，環(huán)境復雜?；訓|側(cè)從北到南分別為1地下商場、1#住宅樓、2地下商場、2#住宅樓，基坑南側(cè)為聯(lián)紡路，基坑西側(cè)為新興大街。

兩條道路路面下約1.5m處都埋設有污水、雨水、熱力、通信等管線，各管線距基坑邊線1.6～6.0m不等。

1.2 場地工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報告，場地內(nèi)地形較為平坦，勘察深度范圍內(nèi)所揭露的土層主要為第四紀新近沉積土、一般沉積土為主，主要為粉土與粉質(zhì)粘土。

表1

勘察范圍內(nèi)，施工期間鉆孔內(nèi)初見水位埋深為3.5～5.2m，平均初見水位埋深為4.44m；穩(wěn)定地下水水位埋深為3.5～4.00m，平均水位埋深為3.67m，為上層滯水，以大氣降水補給為主，水位波動約為1.00m，近期年最高水位可按2.5m考慮。

1.3 基坑支護及降水方案

基坑開挖深度為13.7m，基坑工程安全等級為一級?；又ёo采用樁錨+內(nèi)支撐支護，各支護單元基本情況如表2。

樁錨支護結(jié)構(gòu)是基坑開挖邊坡支護方法中最常的一種，它主要有由一系列排樁和錨桿組成，其中排樁為擋土體系，錨桿為支撐體系。樁錨支護體系中的排樁主要要來擋土和擋水，錨桿主要是利用其自身與地層的錨固力給排樁體系一個水平的支撐拉力，阻止傾倒與土體滑動。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)主要包含鋼筋混凝土支撐和鋼支撐，本工程采用的是鋼筋混凝土支撐。

根據(jù)基坑支護設計文件，本工程采用止水帷幕+管井降水對地下水進行控制。

2 支撐軸力的監(jiān)測

2.1 儀器的選擇

表2 支護結(jié)構(gòu)單元一覽表

內(nèi)支撐支護的基坑工程，一般是選擇部分支撐進行軸力變化觀測。本次采用的是天津市盛克威科技有限公司生產(chǎn)的振弦式鋼筋測力計，讀取數(shù)據(jù)的儀器選用了609系列振弦式傳感器讀數(shù)儀。該類型讀數(shù)儀讀取數(shù)據(jù)更為精確，能自動存儲數(shù)據(jù)且存儲量大，操作簡便。

2.2 監(jiān)測方法

基坑在六月十號開始開挖，到八月底開挖完畢，在基坑每一次開挖過程中，用儀器測定軸力計頻率值，根據(jù)讀數(shù)儀得到的頻率值，通過公式計算得出相應的應力值：

p=k（fi2-f02）

式中：

p——被測土壓力計所受的軸力（kPa）；

k——土壓力計的靈敏度系數(shù)（kPa/Hz2）；

f0——土壓力計的初始頻率值；

fi——土壓力計工作頻率值。

開挖過程土體對支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生土壓力，儀器承受荷載，鋼筋應力計傳感器的力發(fā)生變化，儀器的頻率值則發(fā)生變化，通過讀數(shù)儀讀取頻率值，而后根據(jù)公式計算軸力值。

3 試驗結(jié)果整理分析

通過對基坑標軸力進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制出了內(nèi)支撐支撐軸力隨基坑開挖的變化規(guī)律曲線圖，如圖1所示。

圖1 對撐內(nèi)力圖

圖2 角撐內(nèi)力圖

基坑支撐結(jié)構(gòu)對撐軸力的監(jiān)測值變化曲線圖2所示：從監(jiān)測結(jié)果曲線圖可知，在基坑開挖過程中，支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力不斷增加，但是中間出現(xiàn)了下降，可能是由于基坑開挖的擾動以及現(xiàn)場施工的影響，此后隨著開挖的進行，基坑軸力不斷增大，開挖至坑底后，其值不在變化，趨于穩(wěn)定。

通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析整理，得到了結(jié)構(gòu)支撐軸力的變化規(guī)律，得到基坑整體比較穩(wěn)定，支護結(jié)構(gòu)設計較為合理。

4 結(jié)語

因素由于地質(zhì)條件及現(xiàn)場施工環(huán)境多變、以及理論的不完善等，在深基坑工程開挖的過程中可能出現(xiàn)各種未知而且復雜的問題，工程風險難以控制。而監(jiān)測結(jié)果可以直接反映施工過程中出現(xiàn)的各種狀況?，F(xiàn)場監(jiān)測對基坑開挖具有十分重要的作用，通過現(xiàn)場監(jiān)測可以準確掌握開挖基坑的受力變形情況，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時反饋，專業(yè)監(jiān)測單位通過與施工單位的緊密配合，監(jiān)測指導施工，監(jiān)測與施工做到了有機結(jié)合，從而實現(xiàn)信息化施工的目的，能準確了解基坑周邊地表沉降變形，圍護結(jié)構(gòu)位移量，支撐軸力的大小。通過對這些參數(shù)的整理分析，預測基坑圍護結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律與變形趨勢，從而優(yōu)化支護參數(shù)設計，指導現(xiàn)場施工，保證工程安全穩(wěn)定，根據(jù)前期的監(jiān)測成果，及時對不符合實際的設計計算進行適當調(diào)整，對于優(yōu)化設計、節(jié)約工程造價或降低工程風險將起到事半功倍的效果。

因此對深基坑的現(xiàn)場監(jiān)測工作在基坑施工過程中具有十分重要的指導意義。