摘要：在保证基坑支护边坡稳定条件下,如何选择既经济又安全的基坑支护结构方案,是建设单位和设计单位关注的一项重要问题。由基坑的理论研究和工程实践可知,理论、经验和监测相结合是指导基坑工程设计和施工的正确途径。
关键词：基坑监测；锚索应力；挡土墙
1工程概况
本工程建设规模较大，拟建物主要由酒店主楼、酒店裙楼、私人会所、温泉度假区主楼、室内温泉、国宾及3栋别墅组成，其中酒店主楼、酒店裙楼设2层地下室，私人会所设1层地下室。
本基坑按主楼±0.00相当于绝对标高12.5m计算，本工程均采用绝对标高计算。按本工程地形北面为防洪堤标高为11.6m，堤底南侧标高约7.6m。基坑在防洪堤南侧开挖，按建筑设计负一层地下室标高7.5m，负二层地下室标高2.5m。根据结施图可知，负二层底板厚度0.6m，负一层底板厚0.3m。基坑面积约为9874㎡，周长为396m。根据本工程《基坑工程监测说明》（JK-01-13）及《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）表3.13中安全等级的划分标准，按以下划分基坑安全等级；临近马路地段的坡段基坑支护安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数1.1外，其它侧边基坑支护安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数1.0。
2基坑监测方法及结果分析
2.1基坑监测采用设备及监测方法
2.2监测频率及报警指标
（1）在每个测试项目受基坑开挖施工影响之前，测得各项目的初始值。本工程监测期限为土方开挖至地下室施工到±0.00。
（2）根据设计、基坑类别及本地区工程经验，各监测项目的监测报警值见表2。
3基坑监测在基础工程施工中的实际应用
3.1本工程基坑支护
支护工程北侧基坑开挖深度约为10m（含堤岸4m），基坑边坡长度约60m，且紧临九龙江南侧防护堤，堤岸边坡陡峻，坡度约50°，该段基坑土方开挖不具备放坡条件，基坑开挖支护安全隐患较大，因受基坑北侧实际地形及复杂地质条件限制，所以基坑北侧支护显而易见为本支护工程施工重点及难点。
（1）采用桩径为1m，桩间距为0.2m围护排桩（抗弯能力强的钻孔灌注桩）加预应力锚杆支护结构，桩长18m，桩端持力层为粗砂层，桩间采用双重管旋喷桩，既起到挡土作用又能止水，北侧堤岸边坡采用注浆锚管和C20喷射砼构成的土钉墙对堤岸已被拆除挡土墙的坡段进行护坡。
（2）基坑围护桩施工完成并检验符合要求后，开始桩头清理并穿插锚索施工。
（3）预应力锚索施工主要包括施工准备、锚孔成孔、锚索制安、锚孔注浆、锚孔张拉锁定等工作流程，其中有2个主要环节，一是锚孔成孔，二是锚孔注浆，锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；注浆的孔外，保证注浆饱满密实。
（4）冠梁断面高度1.2m，宽度1.0m，冠梁钢筋主筋为∅25mm-∅28mm，砼强度等级采用C35，按设计要求安装冠梁钢筋，浇捣冠梁砼。
（5）由于在开挖深度内存在中粗砂层，且距基坑基础底板2m处下卧中砂层，地下水类型为承压水，考虑到在基坑土方开挖过程中，一方面开挖层孔隙水渗出及基坑外侧侧向水压力渗透，影响土方工程施工进度；另一方面基坑底承压水有可能产生冒顶，因此在北侧基坑内侧增加降水井施工，以降低基坑内外地下水位，确保基坑土方开挖及基础施工顺利进行。
（6）因北侧基坑包括堤岸部分开挖深度达10m，水平方向侧压力大，在基坑内围护桩中增加锚杆结合钢板腰梁施工并锁定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2基坑监测在基础施工中的应用成果
（1）基坑顶部水平位移
基坑土方开挖及基础施工一般随着支护工程的施工进度而稍滞后安排施工，也就是说两者之间相对而言是相互影响又相互配合的，基坑支护工程稳定与否，直接关系到基础土方开挖及基础施工的重大安全冋题，因此通过基坑顶部水平位移定期观测，可以准确判定基坑支护工程的稳定性，从而解决盲目开挖及基础施工带来的安全隐患问题。就本工程而言，在基坑坑顶共布设水平位移监测点13个，水平位移最大累计位移量为10mm，远未超出报警值，说明本基坑整体是比较稳定的。
（2）竖向位移监测
随着基础土方开挖，基坑内支护结构开始临空，基坑外侧土、水体水平力开始向基坑内侧进行挤压破坏，容易造成基护结构变形失稳，因此通过基坑竖向位移定期观测分析，可以准确判定基坑支护结构的实际变形量，根据其变形情况进行相对应决策。竖向位移监测点30个，竖向位移最大累计位移量为9mm，变化相对较小，远未超出报警值，说明本基坑整体是比较稳定的。
（3）锚索应力监测
预应力锚索框架是锚索与框架的共同体，它是由锚索施加的预应力通过冠梁框架和稳定地层将基坑边坡的稳定地层紧密连结为一体，由于锚索长期处于高应力受拉状态，改变基坑边坡土体的应力状态，增强土体的强度，从而达到基坑支护安全目的。由于锚索在张拉锁定后其应力在一定时间内会有所损失，所以在基坑施工过程中通过对锚索应力进行监测，可以确定锚索应力损失情况。本工程在基坑北侧冠梁上共布设4个锚索应力监测点，监测结果表明，累计最大变化量是M1点，变化值为76.66 kN，但其内力为300.81kN，还远未达到设计轴力的410 kN；最大内力是M2点，内力为326.64 kN，也远未达到设计轴力的410 kN。由此可见，本工程施工的锚索均在正常范围内受拉，其应力损失也在设计及有关规范内。
（4）深沉水平位侈监测
由于基坑内土方开挖深度不断加深及基坑内强降水影响，势必引起基坑外土体应力发生变化及水位下降的问题，基坑临空面越大，基坑外土体的侧压力也相应加大，为了解决此问题，本工程共布置5个深沉土体水平位移监测点，均设置于支护墙体的外侧土层中，深沉土体水平位移监测经系统定量统计结果，本工程的深沉土体水平位移变形量均较小，最大位移量为J4孔，变形量只有-3.49mm。由此可见，基坑支护结构处于安全稳定状态。
（5）周边道路、管线竖向水平位移监测
由于基坑土方开挖深度范围内存在含水层，开挖基础标高在地下水位以下，基坑降水采用降水井及明水抽排方式，随着基坑地下水位的不断下降，基坑外的地下水位必然发生新的变化，形成新的降水漏斗，由于地下水位降低，原土体由于失水产生压实变化，鉴于上述原因，在基坑外周边道路、管线处共布设9个水平位移监测点，8个竖向位移监测点，监测结果表明，最大水平位移量为5mm，最大竖向位移量为9mm，均在有关规范要求范围内。
4结束语
从各项监测数据可看出，本基坑整体变形量都较小，且均在设计及有关规范范围内，所以基坑总体都比较稳定，基坑开挖施工也没有影响到周围的道路和管线。基坑支护结构施工质量及稳定性，通过对基坑定量监测数据分析对比，可以直观明了反映基坑内、外应力变化情况，并根据实际发展情况进行有针对性解决的问题，以到达在施工阶段安全生产。
参考文献：
[1]邹莉.大型基坑工程信息化施工中的监测技术与实例分析[J].东华理工学院学报,2006.
[2]范建,师旭超.深基坑变形预测方法综述[J].西部探矿工程,2006.
[3]徐成家,范鹏,焦苍,等.深基坑支护结构变形预测研究与应用[J].岩土工程界,2005.
[4]朱坚敏,李国光.信息化监测技术在基坑施工管理中的应用[J].今日科技,2006.
[5]李彦明.信息化施工在基坑支护工程中的应用[J].华北科技学院学报.2004.
论文作者:郑俊刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/26
标签：基坑论文; 位移论文; 工程论文; 应力论文; 土方论文; 标高论文; 水平论文; 《基层建设》2017年第17期论文;