□□ 王德旻
(遼寧建筑標(biāo)準(zhǔn)勘察設(shè)計(jì)院有限公司,遼寧 沈陽 110005)
沈陽市地質(zhì)情況為上部雜填土,繼而為粉質(zhì)黏土和砂土地層。粉質(zhì)黏土中常會(huì)有上層滯水。由于雨季的特殊情況,常會(huì)導(dǎo)致基坑背側(cè)出現(xiàn)裂縫,樁間土塌落,更嚴(yán)重的是錨索失效,腰梁失去作用。筆者結(jié)合萬科首開一期基坑、萬科四季花城基坑、中旅萬科城四期基坑、陽光100基坑、美的基坑等的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場的險(xiǎn)情進(jìn)行分析,以期對(duì)施工安全提出建議。
基坑支護(hù)樁頂水平位移監(jiān)測采用小角度法,如圖1所示。
圖1 基坑監(jiān)測小角度法監(jiān)測
圖中,A點(diǎn)為設(shè)置的基準(zhǔn)站,每次實(shí)測時(shí)都要用到,所以A點(diǎn)是要長期保護(hù)的點(diǎn)。P點(diǎn)為基坑最初的原始點(diǎn)位,B點(diǎn)為固定不動(dòng)的一點(diǎn),可取某樓的一棱角。每次觀測P點(diǎn)的偏差,即是。
(1)
基坑豎向位移監(jiān)測采用導(dǎo)線網(wǎng)法,閉合導(dǎo)線進(jìn)行監(jiān)測?;颖O(jiān)測導(dǎo)線控制網(wǎng),有兩個(gè)已知點(diǎn)作為高程校核點(diǎn),每次閉合監(jiān)測后對(duì)一個(gè)已知控制點(diǎn)進(jìn)行校核。如圖2所示。
基坑支護(hù)深層土體位移,監(jiān)測采用垂直于基坑邊線,每0.5 m布置一個(gè)沉降監(jiān)測點(diǎn),連續(xù)布置5個(gè)點(diǎn),通過監(jiān)測樁后土體的豎向位移,間接反映深層土體的位移變化。
錨索的監(jiān)測要求是達(dá)到錨索設(shè)計(jì)值的0.7倍即為失效。這與錨索的設(shè)計(jì)有關(guān)?;釉O(shè)計(jì)時(shí),要求錨索的預(yù)加力為0.75~0.90倍的軸力設(shè)計(jì)值時(shí),即為設(shè)計(jì)最合理的情況。錨索的鎖定值為軸力設(shè)計(jì)值的0.75~0.90倍時(shí),由于錨索存在應(yīng)力損失,所以在錨索變形過程中,當(dāng)錨索值達(dá)到0.75倍的軸力設(shè)計(jì)值時(shí),認(rèn)為此時(shí)的預(yù)加力為0.75倍軸力,加上變形量恰好處于設(shè)計(jì)時(shí)的危險(xiǎn)狀態(tài)。錨索的監(jiān)測如圖3所示。
圖3 錨索的監(jiān)測
觀測墩的制作是監(jiān)測的關(guān)鍵步驟。觀測墩能夠反映出支護(hù)樁的水平位移和豎向位移。觀測墩的關(guān)鍵是用鋼筋頭部的沖擊鉆鉆出方便豎向位移觀測銦鋼尺的底座直立的1~2 mm小孔。為了防止銹蝕采用手噴漆在鋼筋部位噴涂一層,如圖4所示。
圖4 觀測墩
萬科首府一期、萬科四季花城、陽光100等基坑險(xiǎn)情如圖5~圖7所示。
圖5 萬科首府一期基坑險(xiǎn)情
圖6 萬科四季花城基坑險(xiǎn)情
圖7 陽光100基坑險(xiǎn)情
樁間土脫落部位為粉質(zhì)黏土層處,且在基坑最下部。原因在于雨季降雨,導(dǎo)致基坑水位驟然上升,基坑降水漏斗在坑外一側(cè)突然升高,水壓力增大,未能及時(shí)降低水位。在水壓力的作用下,粉質(zhì)黏土層含水率增大,樁間土塌落。砂類土由于滲透系數(shù)大,濾水效果好,所以不易產(chǎn)生樁間土塌落。
鋼管樁變形大,是由于設(shè)計(jì)第一道腰梁和錨索在基坑-2.5 m處,錨索位置過低,導(dǎo)致樁頂水平位移過大,所以樁后填土?xí)a(chǎn)生大的裂縫。
中旅萬科城四期事故現(xiàn)場如圖8、圖9所示。
圖8 中旅萬科城四期事故現(xiàn)場
圖9 中旅萬科城四期事故地面
中旅萬科城四期基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。采用距離監(jiān)測法,在基坑冠梁處貼觀測貼片,觀測8個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)沿基坑邊線,中間位移大,兩側(cè)位移減小,呈拋物線變化趨勢。
表1 中旅萬科城四期基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)
結(jié)合表1,可以看出:
(1)基坑水平位移先變大后變小,基坑失穩(wěn)為漸變過程。
(2)基坑在腰梁的中間部位位移最大,最先失效,錨索和腰梁的失效是由陰角向兩側(cè)擴(kuò)散的跡象。
(3)錨索的失效是由于樁間土塌落,腰梁和樁樁間的力被卸掉,導(dǎo)致錨索被拔出,腰梁掉落。
(4)樁間土塌落的處理可以采用樁間編制鋼筋網(wǎng)片,將樁間土的水濾出,土體保留,這樣就可以防止樁間土塌落。
分析其原因在于設(shè)計(jì)方未設(shè)置樁間鋼筋網(wǎng)片。處理方案為:樁后土體卸荷,挖除一部分樁后填土。
筆者從基坑的監(jiān)測理論分析出發(fā),利用地質(zhì)地層數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù),進(jìn)行分析可知:
(1)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意錨索的位置,不易過低。過低會(huì)會(huì)導(dǎo)致樁頂水平位移過大,導(dǎo)致樁后出現(xiàn)大的裂縫。
(2)樁間設(shè)計(jì)鋼筋網(wǎng)片,防止因樁間土塌落而導(dǎo)致錨索和腰梁失效。
(3)基坑降水要及時(shí),不允許樁降水漏斗突然驟增,導(dǎo)致樁間土塌落;
(4)基坑樁頂水平位移超過允許值就會(huì)出現(xiàn)大的裂縫,所以要嚴(yán)格控制樁頂水平位移。