某工程深基坑支护施工与监测
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作者: 张维
本文作者根据自己多年的实际工作经验，结合某深基坑工程实例，对深基坑支护施工与监测相关问题进行分析探讨，同时提出了自己的看法和意见，仅供参考。
由于受到土地资源的限制，在大力开发建设中许多建筑向空间和地下，这就造成许多建筑深基坑逐渐显现出“大、深、近”的特点，基坑工程是理论与实践并重的技术，具有高风险性。施工过程中也应紧密结合监测结果，及时调整施工方案，做到信息化施工，确保基坑和周围环境的安全。
深基坑工程实例简介
1. 工程及基坑概况
某工程地形为一长方形地块，南侧10m左右有地铁线路施工，工程本身分为东部办公楼及西部公寓酒店两个超高层建筑及周边裙房部分，办公楼42层，高190m，酒店公寓楼37层，高148m，周边裙房为5层商业用房，整体下设3层地下室，基坑总面积约1.3万平方米，呈长方形，东西最长193m，南北最宽处72m，基坑周长530m。东西两塔楼挖深16.45～17.95m，中间裙房挖深15.70m。
2. 设计选用的支护型式
基坑采用泥浆护壁钻孔灌注排桩结合三轴深搅桩形成外侧竖向围护结构；在排桩与止水帷幕间设置压密注浆，保证其有效连接。桩间土采用挂网喷浆保护处理；水平支撑系统采用对撑、角撑结合边桁架的支撑体系，并采用临时钢立柱及柱下钻孔钢筋混凝土桩作为水平支撑系统的竖向支撑结构体系；坑内被动区土体采用三轴深搅桩进行加固，加固体与排桩间设置压密注浆；基坑内采用疏干、降压、明沟、集水井的排水方式解决降、排水问题。
基坑支护施工
1. 施工组织方面
由于基坑体量较大，复杂程度较高，不确定性因素较多，故要求施工方质保体系、安保体系要健全，责任分工要明确到岗到人，各种应急物资、设备要到位，并有专人负责。由于基坑施工属地下作业，不可预见因素较多，其中地下水位、地层分布状况、周边堆载对基坑安全的影响较大。需强调的是在土方开挖时必须用基坑的监测数据指导施工。
2. 工序方面
分析本工程地质情况，场内土质条件较好，场内竖向以粉土、粉质粘土为主，仅在第7-2亚层分布有厚度为5m左右的粉砂层，层底标高-46.27～-42.47m。维护桩底最深为-30.3m，三轴深搅桩底40.2m。建议改为先施工三轴深搅止水帷幕，后施工支护排桩。支护施工工序调整为：施工立柱桩、止水帷幕、围护桩、降水井、压密注浆。从后期基坑土方开挖效果来看，止水帷幕效果和围护排桩的成桩质量都很好。
3. 工况方面
①三轴深搅机施工
由于三轴深搅施工中的冷缝对止水帷幕的止水效果影响很大，故在施工前务必要求施工单位在结合施工现场具体情况的前提下在三轴深搅桩位编号图上标明冷缝的部位、数量及处理方法。
②钻孔灌注桩
一般来说，钻孔灌注桩桩位的偏差要求为不大于1/4桩径及150mm两者取小值。但支护排桩及立柱桩施工时需严格控制桩位偏差。尤其是立柱桩，如果偏位过大的话将直接导致钢立柱不能有效插入对撑梁内或产生偏心，使对撑梁、角撑的受力发生变化，不利于支护安全。
③桩间土挂网喷浆
原设计挂网喷浆为悬挂于排桩外侧的整体片状结构，采用18钢筋插入土体内作为受力体系。根据以往此类工程经验，由于喷浆层的厚度与面积不成比例，混凝土干缩时会降低其与土体间的粘结力，在两者之间形成缝隙。采用此方法有以下两方面缺点，a.由于喷浆层高度高、面积大，受力状态不稳定，一旦受振动或管涌影响，将导致挂网喷浆层大面积垮塌。
基坑监测
1. 监测项目的布设原则
监测项目布设是整个监测工作的基础和前提，应合理设置监测项目，布设监测点（孔）。视工程及地质情况，综合考虑设置监测项目及监测点（孔）密度。监测项目布设原则，从总体上讲应遵循可靠、多层次、实用方便、经济合理，一般与重点相结合的原则。
2. 基坑监测项目
监测项目包括周边管线、地表的沉降观测对地下管线监测、围护结构墙的沉降、水平位移监测、深层土体的位移监测、支撑内力测试、立柱沉降/隆起监测、坑底回弹观测、坑外水位变化监测、其它隐患的现场巡视观测等。
3. 地铁保护监测方案
本工程周边环境保护重中之重为南侧地铁车站段的保护监测，根据地铁轨道公司意见，合理调整了监测点的分布位置，在基坑南侧布置了7根测斜管（CE06～CE12），7个（S15～S21）水平位移及沉降观测点，并且这些点与测斜管的布置一一对应，满足了桩顶水平位移及垂直位移的同时可以验证测斜管观口的位移。
通过加强基坑南侧的监测，在基坑开挖过程中结合地铁在车站内部实行的监测（该监测由地铁指挥部委托独立的第三方监测），较为准确地分析基坑开挖对地铁的影响程度，必要时及时采取措施保证地铁车站的安全。
4. 基坑监测过程及效果
本工程在监测过程中，发现部分数据达到报警值。及时组织参建各方并邀请基坑方面的专家对报警情况进行分析，并采取措施，基坑安全一直处于受控状态。
当时分析其原因，总体情况是监测数据由于时间跨度较长累计值较大，但单期变化量较小。监测数据变化缓慢相对有利。中间栈桥处桩顶隆起、轴力、两端位移均相对偏大，分析其为混凝土受温差影响收缩及出土方式与原计划不符等原因所致；但仍在控制范围以内，预计后期各项观测值仍将有所上升，地下室底板需加快施工进度。
结束语
由于深基坑支护施工比较复杂，这就要求我们能事前着手，充分分析，在实际施工过程中，时刻牢记安全第一，通过信息化指导施工，合理安排工作面及工序搭接，强化事前控制，注重施工过程中的各分项工作验收，一定会取得较好的效果。
（作者身份证号：422201198806060816）
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