基坑深層水平位移監(jiān)測如何進(jìn)行分析
北京某航空基地綜合實驗樓,主樓±0.00以上層數(shù)為10層,主樓和純地下室部分±0.00以下層數(shù)為2層,采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。其基坑開挖深度為10.38m~12.58m,整體采用樁錨支護,基坑側(cè)壁安全等級設(shè)計為一級。基坑北側(cè)有一雙層廢棄廠房,南側(cè)臨近市政道路,路下埋有燃?xì)狻㈦娦拧⑽鬯鹊叵鹿芫€。為了監(jiān)測基坑深層水平位移,在基坑周邊中部、陽角處及有代表性的部位,以平均30~40m的水平間距共布設(shè)了8個深層水平位移監(jiān)測點SC1~SC8,如圖3所示。
根據(jù)施工計劃,基坑從2016年9月開挖至2017年2月回填完成共持續(xù)約5個月。根據(jù)設(shè)計和監(jiān)測規(guī)范要求[8]23,本工程基坑深層水平位移監(jiān)測頻率和監(jiān)測報警值見表1。其中一級基坑監(jiān)測報警值累積不超過3‰h(h為監(jiān)測處基坑開挖深度,本工程按最淺處10.38m計算)。
為典型分析基坑深層水平位移數(shù)據(jù)變化與影響因素,本文選用2個具有代表性的監(jiān)測點SC1和SC5從2016年9月15日基坑開挖至2017年2月2日回填完成3個過程共16次監(jiān)測數(shù)據(jù)成果進(jìn)行論證分析(其中第1個過程選用10次監(jiān)測數(shù)據(jù)成果)。SC1監(jiān)測點深部水平位移曲線圖如圖4所示。
2016年9月15日和19日水平位移值較為穩(wěn)定,均值為0.51mm,從2016年10月5日開始,地面至孔深7.5m的水平位移逐漸增大,其中0.5m處水平位移為4.95mm,7.5m處水平位移為2.15mm。經(jīng)分析主要原因為10月份有數(shù)次大型機械車輛碾壓及工地卸貨所致,通過增加基坑底部支護措施,從2016年10月9日至基坑回填完成,SC1監(jiān)測點深部水平位移變化整體較為穩(wěn)定,至2017年2月2日基坑回填完成,0.5m處累積水平位移為16.75mm,最深處累積水平位移為1.44mm。SC5監(jiān)測點深部水平位移曲線圖如圖5所示。
2016年9月15日和19日水平位移值較為穩(wěn)定,均值為0.36mm。從2016年10月17日開始,地面至孔深4m處的水平位移顯著增大,其中0.5m處水平位移為7.21mm,4m處的水平位移為2.95mm。經(jīng)分析主要原因為SC5點南邊有一洼坑,10月上旬連續(xù)降雨導(dǎo)致雨水積存并滲透至地下,引起周圍土體軟化導(dǎo)致測斜管有所傾斜。結(jié)合周邊地表沉降數(shù)據(jù)和現(xiàn)場巡視,并未發(fā)現(xiàn)基坑壁和地表裂縫和沉降。至基坑回填完成,SC5點0.5m圖5SC5點深部水平位移曲線圖處累積水平位移為14.35mm,最深處累積水平位移為1.69mm。
由于該基坑整體采用樁支撐結(jié)構(gòu),支撐體系采用剛度較大的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在基坑開挖過程中支撐附近均產(chǎn)生一定的深層水平位移。基坑北側(cè)在開挖過程中機械動荷載相對較多,而南側(cè)因臨近市政道路,地下管線較多,故布置雙排樁支護結(jié)構(gòu),因此從整體監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知,在基坑周圍地質(zhì)條件基本一致的情況下,基坑南側(cè)深層水平位移小于北側(cè)。
通過對具體工程實例進(jìn)行分析,并結(jié)合規(guī)范和本人實際工作經(jīng)驗可知,測斜儀能較好滿足一般基坑深層水平位移監(jiān)測精度要求,同時得出以下結(jié)論:
(1)測斜儀深層水平位移監(jiān)測的精度,能夠滿足基坑監(jiān)測要求,與傳統(tǒng)的頂部水平位移監(jiān)測對比,深層水平位移監(jiān)測操作簡便,數(shù)據(jù)處理自動化程度高,同時能夠反應(yīng)基坑深部的位移變化,對于基坑的安全施工有重要的意義。
(2)通過多期數(shù)據(jù)采集、處理與分析,利用測斜儀對基坑深部水平位移進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測精度與施工現(xiàn)場的環(huán)境有密切聯(lián)系。為防止測斜管因外界客觀原因產(chǎn)生監(jiān)測偏差,應(yīng)隨時注意測斜管周邊地表情況,避免因雨水滲透及施工過程中各種動、重載荷擾動影響監(jiān)測結(jié)果。
(3)為了深入分析基坑深部水平位移變化因素,需充分結(jié)合圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移和豎直位移等其他監(jiān)測項目成果,為支護結(jié)構(gòu)軸力監(jiān)測、施工現(xiàn)場巡視提供數(shù)據(jù)支撐,全面保障基坑工程安全。
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