高层建筑深基坑支护变形监测要点探析

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1、高层建筑深基坑支护变形监测要点探析　　摘要：在城市地区进行基坑支护工程施工，如何控制支护和周围地层的变形是设计和施工中的难点，支护和地层的变形问题要比其稳定性更为关键。本文详细地探讨了基坑支护变形情况，提出其变形特点，提出支护变形监测要点，同时结合实例验证监测与理论变形的吻合。关键词：深基坑；变形监测；基坑支护中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：基坑支护变形7支护与地层发生变形的原出是多方面的，主要是由于开挖造成的土体应力释放与重新调整。基坑开挖造成卸载并使土体向坑内移动。一般情况下，水平方向的应力释放与调整是构成地层位移的主要原因，所以基坑的侧壁必须

2、加以支护。但在饱和深层软弱土中，基坑隆起同样不容忽视，坑底隆起原因：一方面是由于竖向卸荷；另一方面是由于坑壁外侧的土体在自重和地表超载的作用下从底部向坑内方向移动。对于深基坑，地表沉降的大小与抗隆起稳定性验算的安全程度直接相关。基坑开挖前期的地下连续墙或灌注桩施工，也会造成地层位移，并相应造成地表沉降。国内有关资料介绍地下连续墙施工引起的变形,可占基坑施工总变形的30％，至于墙体成槽或桩体挖孔不当引起地面严重坍陷的事例也不少见。支护结构变形特点桩、墙围护结构以及撑、锚等支承构件都会发生变形，增加这些构件的刚度有利于降低地层位移，但对其作用也不宜估计过高。通过研究表明

3、，采用有限元方法分析围护结构和支承件的刚度对基坑最大水平位移的影响。算例为中等密实黏土中的基坑，挖深9.2m，土体抗剪强度随深度增加从顶部的24kPa到13.7m深处的67kPa，采用四道锚杆)，比较了两种墙体，刚度EI分别为400kN·m和50kN·m，相当于60cm厚地下连续墙和PZ27钢板桩；计算结果表明墙体刚度相差8倍，而二者最大水平位移之比例为1:0.6。另外，又比较了两种锚杆，其刚度半相差10倍，此时，同一墙体最大位移之比也为1:0.6。我们也曾用P1axis有限元程序计算80cm和45cm厚两种地下连续墙，二者抗弯刚度之比为5.6:1，而墙体最大位移之

4、比则为1.37:1，又计算了直径ø600和ø800两种护壁桩，其抗弯刚度之比为2.4:1，面墙体最大位移之比则为1.32:1。所以，采用其他措施来减少支护变形，要比增加墙厚更为经济和有效。7基坑侧墙位移与附近地表沉降的变形特征与不同的土体类别和支护形式有关，而其大小更受多种因素影响，如支承(横撑或锚杆等)的间距与刚度，第一道支承点的位置，横撑或锚杆的预加应力值，墙体的刚度和整体性，基坑的形状与深度，下卧层坚硬土层的埋深，地下水位置及其变化，特别是施工开挖与支护的工序、进程及施工质量。所以，单纯依靠力学分析的计算不可能准确估计变形大小。对于

5、深基坑中所采用内支撑桩、墙支护的变形特征如下，在开挖设置第一道支撑以前，墙体犹如插入土中的竖向悬臂受弯构件，最大的水平位移发生在顶部。在设置第一道支撑并施加预应力后，顶部位移部分恢复或当顶应力值较大时反向往坑外移动。在继续往下开挖并支撑的过程中，顶部位移仍会有所变化，但最大水平位移一般并不发生在顶部而是在下部。对于一般的柱列式灌注桩挡墙或地下连续墙，墙体的截面较大而且插入基底较深，在正确设计的条件下不易下沉，因此，墙顶处地面的沉降也很小，地表最大沉降发生在离基坑壁一定距离远处。支护变形监测7从各种基坑工程事故的分析中．我们可以得出这样一个结论，那就是任何一起基坑工程

6、事故，无一例外地与监测工作不力直接有关。如果基坑工程的环境监测与险情预报及时而准确，就可以防止基坑重大事故的发生，或者说，可以将事故所造成的损失减少到最小，因此，深基坑施工过程中的现场监测与信息化施工是基坑工程中不可缺少的组成部分。监测的内容除检查基坑渗漏、周围地表超载、地表开裂以及观察气温、降雨等气象变化并及时采取相应对策外，主要是指对下列项目的连续量测。（1）基坑周围的地层位移（地面沉降、水平位移与坑底隆起等）；（2）支护结构（包括支撑立柱）的水平垂直位移。（3）地下水位变化，以及周围已有建筑物和地面、地下工程设施的变形（水平位移与沉降、倾斜）及其工作状态变化。

7、为了做好真实的现场观测，在施工以前，必须设置好观测点和水准基点及变形观察点，并对这些周边建筑物和设施的现状作仔细的勘查和记录。3.1监测点设置精密水准仪和精密经纬仪是必备的观测仪器，可用来测量基坑围护结构的竖向和水平位移并据此算出地表或建筑物的倾斜度。地面沉降或基坑侧墙的水平变位也可用设置钻孔的方法将深处的孔底作为不动点。然后将测杆或钢筋同定在不动点上，与一般收敛计的用法相同；不动点的位置必须足够深，否则测得的就不只是位移的全部。7用经纬仪一般只能测出坑壁顶部的水平位移，对于多道支承的基坑同护结构来说，顶部水平位移值往往较小而且变化不大，而墙体的最大水平位移发生