淮安市河海水利水电建筑安装工程有限公司 江苏省淮安市 211700
摘要：近些年深基坑规模逐渐扩大，深基坑开挖容易出现位移或变形，全方位防控与处理基坑变形。本文联系具体深基坑案例，分析深基坑开挖支护变形规律，并提出针对性的控制措施，避免深基坑变形情况的出现，提高深基坑施工质量，奠定建筑物施工质量的基础。
关键词：深基坑开挖支护；变形规律；控制措施
引言
在目前现状下，有关部门针对深基坑开挖已经能够运用与之有关的基坑支护措施，通过实测现场数据并且运用数值模拟的方式来探究其中的变形规律。这是由于，针对深基坑支护只有全面明确了固有的变形规律，那么才能显著增强基坑开挖的实效性，对于基坑沉降、水平桩基位移与基坑底部隆起的现象予以妥善处理。
1、深基坑支护变形规律分析
1.1水平位移规律
水平位移与水平变形通常存在于基坑顶部的某个位置上，此种位移的典型为双排桩支护引发的基坑变形。因此在布置双排桩的深基坑挡墙时，尤其有必要实现对于水平基坑变形的实时性监控。通过全面描绘变形曲线，可知挡土墙本身表现为显著的变形与位移趋势，而挡土墙的某些特殊部位呈现较大的位移可能性。因此在施工中，关于水平向的基坑变形应当能够妥善加以防控。
1.2竖向位移规律
相比水平位移，竖向位移通常来讲更加稳定，因此也表现为特定的变化趋势。深基坑由于受到竖向位移给其带来的显著影响，因而存在较大可能引发基坑变形。在多数情形下，竖向与水平的基坑支护位移都来源于同样的外界要素。施工人员针对整个基坑所处的地质状态在全面加以观测的前提下，应当能够给出与之相应的基坑变形趋势，通过全面判断上述的变形规律来开展相应的变形防控。
1.3顶部位移分析
深基坑变形除了上述的情形以外，其还应当包含顶部基坑的位移或者变形。通过观测曲线可知，基坑顶部很可能同时受到竖向以及水平位移的显著影响。这主要是由于，深基坑支护设有双排桩的构造，因此在逐渐增大开挖深度的同时，深基坑顶部也将会缓慢移动。施工人员对于此类位移如果没有给予关注，那么顶部位移就会表现为逐渐扩大的趋向，直至威胁到整个基坑的稳定。
2、深基坑支护变形的控制措施
2.1构建基坑变形的模型
深基坑支护不能够欠缺与之相应的基坑支护模型，因此在全过程的基坑施工中，施工人员都要凭借相应的计算模型来全面探析基坑变形。具体在涉及到建模过程中，应当确保计算模型符合特定的宽度与高度。与此同时，针对模型边界也要予以正确的界定，对其宽度可以设计为3倍左右的开挖基坑深度，最好限定于50米左右的基坑边界取值。在此前提下，对于运算模型应当将其分成三角形的网格单元，按照法向约束的方式来确定模型边界。因此可见，通过运用建模措施可以显著优化基坑变形控制，对于某些潜在性的基坑变形要素也能予以综合性的监控。例如在某次建模过程中，对于整个模型将其划分为20个相应的网格单元，在这其中包含8000多个模型节点。
2.2全面明确围护受力的状态
深基坑围护本身构成了最关键的基坑承重结构，具体开挖深基坑时，关键就在于明确围护桩在现阶段的受力状态，据此应当能够判断出相应的受力弯矩。针对剪力曲线在全面分析的前提下，可以得知基坑剪力与围护桩能够承受的重力之间具有密不可分的联系。针对基坑开挖面来讲，土体压力能够同时作用于外侧以及内侧的深基坑特殊部位，而与之有关的剪力曲线也表现为差异性。深基坑开挖通常都会涉及到粗砂层与素填土的不同土层类型，对此有必要全面明确其中的压力增大幅度。
2.3妥善控制支护变形
针对不同种类的基坑支护而言，应当选择与之相应的变形防控措施。具体而言，施工人员针对多层次的影响因素都要着眼于全方位的分析，从而给出可行性较强的变形防控举措。在此前提下，针对基坑支护还需兼顾现场水文、现场地质条件与深基坑本身的特征。具体在选择支护方案时应当因地制宜来完成方案选择，确保围护墙与土层能够保持紧密接触，保障其符合最佳的土层深度。
3、深基坑开挖支护变形控制案例分析
3.1基坑支护情况
本工程基坑支护采用的支护结构为排桩加锚索，其桩间采用单排高压旋喷桩止水，基坑支护结构共分为4段。排桩采用机械成孔灌注桩，桩径1000mm，桩间距2000mm，桩长24m。桩顶与冠梁相连，冠梁尺寸为1000mm×600mm，锚索材料采用15．2mm7丝预应力钢绞线，锚索孔径为150mm，水平间距为2m。
高压旋喷桩止水帷幕采用二重管高压旋喷桩桩机施工，成桩直径800mm，桩心距600mm，搭接200mm，与支护桩咬合200mm。基坑开挖前对基坑内土体进行预降水疏干，以加固坑内土体，坑内外设置适量的水位监测孔，以监测围护体内降水对坑外水位的影响，防止因围护体内降水导致围护体外地基土的沉降。坑边土体开挖后，48 小时内完成锚索施工。
3.2 基坑支护监测
3.2.1 基准点、监测点布设
为了保证监测精度满足要求，首先在基坑影响区域之外布设水平、沉降位移基准点 3 个（M1 ～ M3），工作基准点 3 个（N1～ N3），基坑变形监测点 22 个（G1 ～ G19、H1、H2、H3）。其中 H1为工地施工控制点，H2、H3 位于 G8 ～ G9 之间。周边建（构）筑物、道路沉降监测点 23 个（T1 ～ T23）。监测点分布，见图 1。
图1 监测点分布
基准点联测本城市城建坐标系（与设计图坐标系一致）及1985 年国家高程基准。基准点用于检查和恢复工作基点的可靠性。工作基点则布设在离基坑 3 倍开挖深度以外稳定的地方。
3.2.2 基准网测量
基准网平面和高程控制测量点位相同，由基准点、工作基点共同组成监测网的首级控制点，绕周边道路一圈组成闭合导线和闭合水准路线，采用一级导线及二等水准精度等级进行施测，高程控制测量按往返测单程双测站实施。
3.2.3 基坑顶部水平位移监测
由观测点及所联测的控制点组成扩展网。对于单个目标位移监测可将控制点与观测点按同级布设。监测点埋设稳定后，基坑开挖前用全站仪坐标法进行各监测点（G1 ～ G19）的初始值观测，满足有关要求后计算各监测点的初始值。水平位移监测以初始值作为以后各期观测值的基准。监测点位移值和累计位移值是将本次坐标值与上次坐标值或及初测坐标值之差求出。监测点 G1 ～ G5 取 X 值坐标变化量，G6 ～ G10 取 Y 坐标值变化量，G11 ～ G14 取 X 值坐标变化量，G15 ～ G19 取 Y 坐标值变化量。观测方法及相关限差要求以 DB 50497—2009《建筑基坑工程监测技术规范》为依据。
3.2.4 基坑顶部竖向位移监测
竖向位移监测所布设的监测点分为基准点和变形监测点两种。本次沉降观测采用 DiNi03 电子精密水准仪—DS05 级加铟钢尺测量。观测时先检查基准点的相互高差，确定其稳定性，再引测至沉降观测点，同时将各沉降观测点（G1 ～ G19，H1 ～ H3）与工作基点 N3 组成闭合水准路线。首次闭合水准路线观测按往返测单程双测站，其它各次观测按单程观测，依据 GB/T12897—2006《国家一二等水准测量规范》中技术要求作业及精度评定。
3.3 监测结果分析
本基坑场地地下水为松散岩类孔隙潜水，水位埋深较浅。实际基坑开挖施工时挖至标高（95.5 m）底板以下除浅表水外，基坑南边地下水水量较大，基坑北边未见明显地下水。其原因除地下水欠发育外，桩外侧采用单排高压旋喷桩止水帷幕止水也起了作用。且基坑外围市政排水系统较好，避免了坑外明水流入坑内。故本次地下水位监测未发生异常。
从基坑全部监测结果数据分析可以看出，基坑支护监测点的水平、垂直位移变化较小，累计变化值最终值没有超出报警值，均在控制范围内，基坑顶部未发生大的变化，但在基坑监测期间发生局部的异常点，有两个异常点单次变化值超出了预警值。对此，监测人员及时向委托方和监理单位进行汇报，提出了改进措施，施工单位根据重新修改的设计方案及时进行了加固处理，从而保证了该基坑支护施工安全。
结语
总之，深基坑支护由于受到多种多样要素给其带来的影响，通常来讲都会表现为基坑沉降或者基坑变形等不良现象。在此前提下，施工人员在开挖深基坑的整个过程中都要着眼于监控基坑变形，因地制宜运用相应的举措来控制上述的基坑支护变形。
参考文献
[1]冯立永.深基坑开挖支护变形规律及控制[J].建筑技术开发，2017，44（03）：90.
[2]鲁海涛.深基坑支护变形与位移预测分析[D].新疆农业大学，2016.
[3]刘志忠.西安地区深基坑边坡支护及其变形研究[D].西安建筑科技大学，2014.
论文作者:蒋中飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
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