城市建筑
建筑设计·理论 2019年12月第16卷总第340期
某文创综合体深基坑支护结构变形监测分析
陈天愿
(福建磐基岩土工程有限公司,福建漳州 363107)
摘要:文章以福建省漳州市某文创综合体地下室基坑支护监测为例,对基坑开挖过程中的桩顶水平位移、深层水平位移及支撑内力等监测数据进行了详细分析,结果显示,各项数据趋于稳定。关键词:基坑监测;水平位移;支撑内力[中图分类号]U231.3
[文献标识码]A
Deformation Monitoring and Analysis of Deep Foundation Pit Supporting Structure of A Cultural and Creative Complex
Chen Tianyuan
(Fujian Panji Geotechnical Engineering Co., Ltd., Zhangzhou Fujian 363107, China)
Abstract: Taking the monitoring of foundation pit support of a cultural and creative complex basement in Zhangzhou as an example, the monitoring data of pile top horizontal displacement, deep horizontal displacement and internal force of support in the process of foundation pit excavation are analyzed in detail. The results show that the data tend to be stable.Key words: foundation pit monitoring; horizontal displacement; internal force of support
改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,城市地下空间利用发展越来越快,给基坑工程技术发展带来了良好的发展机遇。而基坑工程中对环境影响的控制是基坑工程关键的技术难题之一,特别是当基坑周围有建构筑物需要.com.cn. All Rights Reserved.保护时,变形控制就尤其重要,是决定基坑支护成败的关键,且基坑监测结果为信息化施工提供有力的保障。因此,对深基坑监测数据进行合理分析与研究,对基坑变形做出合理的预判,避免不必要的安全事故就显得尤为重要。
下水类型属上层滞水;中砂、卵石及下部风化层地下水属
承压水。
1工程概况
拟建场地位于漳州市龙海榜山镇,项目建筑占地约
总建筑面积约21 1.86 m2,主楼26层,裙楼1 455.63 m2,
2层,共设置2层地下室。场地设计黄海标高5.50 m,地势较平坦,施工整平至黄海标高3.30 m,基坑开挖至黄海标高-5.60~-8.30 m,开挖深度为8.90~11.70 m。基坑呈不规则形状,周长约为206 m。基坑侧壁安全等级为一级,侧壁重要性系数取为1.10。
场地周边情况及管线如下:北侧为6层龙海广播电视台,采用桩基,距拟建地下室剪力墙边线约40 m;东侧为已建平宁路,距拟建地下室剪力墙边线6.0 m;西侧及南侧为民宅,天然地基条形基础,基础埋置深度1.5 m,2~3 F,距拟建地下室剪力墙边线5~10 m。据现场勘查,场地东侧平宁路靠场地一侧分布有多条地下电缆及自来水管道;西侧及南侧民宅零星分布有多条架空线路及电缆线。
本工程场地为海积阶地地貌,场地基坑开挖范围内的地层主要有杂填土、淤泥、淤泥混砂、中砂、卵石。
水文地质条件:场地地下水主要赋存在杂填土、中砂、卵石的孔隙及下部风化层的孔隙、网状裂隙中。杂填土地
作者简介:陈天愿(1985-),男,硕士,工程师。研究方向:基坑设计及监测。
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2基坑支护方案
本基坑开挖深度为8.90~11.60 m,属于深基坑,安全等级为一级,基坑侧壁重要性系数取1.10。支护结构形式采用SMW工法桩+2道钢筋混凝土内支撑;坑底被动区采用Φ600@500深层水土搅拌桩加固;工法桩采用Φ850@600三轴搅拌桩,有效桩长23.8 m,内插HN700×300型钢,长度24.6 m。3基坑监测方案
3.1基坑监测项目及内容
为确保基坑安全和保护基坑周边环境,也为指导施工提供可靠的数据,本次基坑支护在整个施工过程中进行全过程监测,实行动态管理和信息化施工。综合考虑基坑支护设计方案、建设场地的工程地质条件和水文地质条件、周边环境条件等,施工期间现场监测的对象如下:①基坑侧壁及支护结构监测,包括支护桩桩顶水平位移、垂直沉降、基坑深层土体水平位移;②地下水位监测,包括基坑内外原有水位、降水或回灌后的水位;③内支撑系统监测,包括基坑内支撑轴力监测、立柱桩竖向位移;④基坑周边环境监测,周边建筑物、周边道路、周边管线沉降监测。3.2监测点布置要求
各监测项目监测点的布置要求如下:①水平和竖向位移。围护墙顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置,监测点水平间距不宜大于20 m,为了测量观测点与基线的距离变化,基坑每边的测点不宜少于3点。②深层水平位移。基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位的变形较大,上述部位宜设置深层水平位移监测点,监测点
建筑设计·理论 2019年12月第16卷总第340期
水平间距宜为20~50 m;对于边长大于50 m的基坑,每边可适当增设监测点。③内支撑轴力。内支撑轴力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置,在角撑杆件1/3处(并避开节点)宜布设内支撑轴力监测点。
4监测结果分析
4.1围护桩顶水平位移分析
在基坑开挖至底板浇筑完成期间,围护桩顶水平位移变化情况如图1所示,共沿基坑四周布置14个水平位移监测点,由图1可知,桩顶水平位移随着基坑的开挖变形趋势越来越明显,至基坑开挖到设计标高后,变化趋于稳定。基坑北侧水平位移监测点S2位移值最大,这与北侧有条施工便道有关,该便道作为土方车辆进出口通道,坡顶荷载增加引起基坑水平位移增大,该侧桩顶水平位移普遍大于其他三侧。
1412S1S210S3S4S58S6S76S8S9S10mm/4
S11S122
S13S14
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
测次/次
图1 桩顶水平位移(单位:mm)(图片来源:作者自绘)
4.2深层水平位移分析
本基坑共布置9个水平位移监测点,选取最具代表性的深层水平位移监测点X7进行分析,由图2可知,随着基坑开挖深度的增加,其水平位移随开挖深度的增大而逐渐增大,且最大位移随基坑开挖深度增加而向下移动。当基坑开挖至坑底设计标高时,基坑最大水平位移值位于基坑中下部,距离基坑顶约9 m处,位移量达到22 mm。水平位移值沿基坑开挖深度变化趋势,不仅与基坑的支撑刚度及支撑位置有关,还与坑底被动土区加固土有关。采用混凝土支撑,水平位移值较桩锚支护形式小。对基坑底被动土区进行加固后,坑底以下水平位移值衰减快,可有效防止由于坑底
0-2第3次
-4第15次-6第27次第39次-8第51次第63次-10第75次第87次-12
第99次第111次/-14
第123次mm-16
第135次第147次-18第159次
-20
0 5 10 15 20 25
测次/次
图2 X7深层水平位移值(单位:mm)(图片来源:作者自绘)
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变形过大而引起的基坑失稳。
4.3混凝土支撑轴力分析
基坑第一道支撑及第二道支撑分别布置10个支撑轴力监测点,由图3、图4可知,支撑内力随基坑开挖深度增加而增大,开挖初期,轴力增加幅度大,至开挖到基坑底以后趋于稳定。第二道支撑轴力值较第一道支撑轴力值大,这与第二道支撑处土压力大有关,从图2也可得到验证,第二道支撑处水平位移较第一道支撑水平位移值大,故轴力也较大。
3 5003 000FZ12 500FZ2FZ3FZ42 000FZ5FZ61 500
FZ7FZ8FZ9kN
/
1 000
FZ10
500
0 20 40 60 80 100 120 140 160
测次/次图3 第一道支撑内力(KN)(图片来源:作者自绘) 4 5004 0003 500SZ1SZ2SZ33 000
SZ4SZ52 500SZ6SZ7kN/
2 000
SZ8SZ9SZ10
1 5001 000
60 80 100 120 140 160
测次/次
图4 第二道支撑内力(KN)(图片来源:作者自绘)
5结语
基坑支护结构的桩顶水平位移及深层水平位移随开挖深度增大而增加,其大小与基坑深度、支护结构刚度及支撑刚度有很大关系,至开挖到设计标高后,各项数据均趋于稳定。
对基坑底被动土区进行加固可有效减小坑底水平位移,防止基坑底变形过大引起失稳。
支撑轴力大小与支撑处所对应的深层水平位移值有关,水平位移值越大,支撑轴力越大。
参考文献
[1] 严钟来,张垚,王向红.超大型深基坑变形监测及其分析
[J].低温建筑技术,2017,39(06):83-86.
[2] 杨春柳.地铁车站超深基坑围护结构变形监测结果分析
[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2018,45(06):47-51.[3] 张彬彬.深基坑变形监测技术与其工程应用探究[J].江
西建材,2016(14):67.
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