摘要:近年来随着城市建设的持续发展,土地资源日益稀缺,地下空间的开发和利用越来越受到重视,随之而来的基坑工程越挖越深,施工环境越来越复杂。设计科学的基坑安全监测方案,建立合理的报警反馈机制,可以有效的规避施工过程变形过大和过快等风险。本文主要针对某混凝土内撑式支护结构深基坑监测进行简要分析。
关键词:某混凝土;内撑式;支护结构;深基坑;监测
1内撑式支护结构概述
深基坑支护时,需要结合基坑挖掘深度、附近地区建筑物、施工所在地的地质地貌与水文条件等要素,来确定相对应的支护方案,以此可以花费较低的成本,来获得良好的基坑支护效果。内撑式支护结构在深基坑支护施工中应用时,具体包含的支护方式有重力式水泥土挡墙式、排桩结合拉锚式、边坡稳定式、排桩与内支撑式、地连墙与内支撑式等。不同支护方式有着不同的支护作业条件与要求,需要施工单位在应用该项支护技术时可以从中选取最适宜的深基坑支护形式。
2内撑式支护结构深基坑监测研究
2.1工程深基坑支护基本情况
本文在研究中选择的该处建筑物深基坑作业工程,位于广西壮族自治区南宁市青秀区,该工程主体部分是由一栋地上69层超高层办公塔楼,8层商业裙房和5层地下室组成的商业办公综合建筑设施,该工程基坑面积约为14500㎡,基坑总延长米约500m,该基坑周边采用灌注桩排桩作为围护体,基坑内竖向设置两道钢筋混凝土双圆环支撑,竖向设置角钢格构柱结合柱下灌注桩作为竖向支承结构,基坑形状大致呈矩形,基坑安全等级为一级。该基坑四周分别毗邻市政主干道、商业酒店、居民建筑,所以针对基坑进行的支护工作非常重要,需要监测单位对于基坑支护方案、监测方案的设计工作予以高度重视,分析此地基坑支护期间土层位移变化的规律,借助于行之有效的支护保护措施维持深基坑理想的力学状态,确保此处不会发生土层的过度位移、变形以及沉降情况,以此待施工建成的建筑项目投入使用后为人们构建一个安全的应用环境。2.2监测方案编制
在明确监测支护结构的方案时,首先需要监测人员先对深基坑支护施工的情况进行调查,以此结合调查了解的全部资料完成监测方案制定工作。其中本工程深基坑挖掘深度约为25m,深基坑的坑底处多为粉砂岩,而四壁的土层则多为杂填土、粉质黏土层;临近的混凝土支护桩之间的间隔距离约为0.5m,每一根支护灌注桩的直径则为1.1m;应用的钢筋混凝土支撑强度较高,在作业面喷射的混凝土厚度不可低于10cm,布设的钢筋网间隔距离为20cm×20cm。其次确定监测内容与要求,主要的监测对象包括有桩体与桩顶位移(水平)、支撑轴力、立柱位移(竖向)、地下敷设管线与地表沉降、地下水活动等,工作人员需要按照不同的对象,分别在深基坑围护结构的顶部与内部、基坑附近位置、管线布设的节点处、立柱以及支点等处进行监测点的布点,测点布设数量依据布点要求来确定。监测之前工作人员要对各个测点的监测工作质量进行提前考察,如有测点工作异常则要重新布点,要求全部布点经过监测可以得到精准的结果。在监测报警值方面,其中的桩顶沉降报警值为30mm、地下水位变化为500mm、桩顶和桩体水平位移则分别为30mm与50mm、立柱位移(竖向)则为20mm、基坑地表与管线异常均为30mm,而支撑轴力则为相应的80%f2(f2为构件承载能力设计值)。
2.3监测结果分析
首先在桩体位移方面,应用测斜仪开展监测点参数的监测工作,分析水平位移情况,依据监测点数据生成位移曲线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中第一道支撑施工完毕后,分析相关监测点数据可知桩体呈现出上下部位移不一致情况,下部位移距离远低于上部;在挖掘深基坑期间,深度达到挖掘计划的一半时,此时的桩体位移(水平)值在30mm以上,桩体位移相对已较大;挖掘深度与位移距离之间呈正比关系,最大桩体水平位移值为48mm,已非常接近于报警值。分析其余的监测点发现桩体水平位移值同样较接近报警值。研究导致桩体位移过大情况发生的原因,可知为冠梁剖面处有着明显的裂缝,以此在施工中基坑会出现长时间的暴露情况,地下水会渗出,发生混凝土桩体位移。其次在地表沉降与地下水活动所致的水位变化方面,工作人员应用水准仪从地表沉降处监测具体的沉降值,分析数据结果发现地表在时间因素影响下,发生了一定程度的沉降。施工人员在深基坑支护作业现场,进行支护体系施工建设时,在作业前期约3个月的时间内,经监测发现
存在地表沉降,具体数值为报警值的一半,而后的半年施工期间,继续监测地表沉降值,发现该值继续增加,最终在施工末期发现沉降值由最初的15mm扩大至接近报警值30mm。分析沉降值变化规律,可以了解到施工期间受到地基土层含水量、硬度等指标影响,杂填土、粉质黏土等性质的土层会直接发生土体变形问题,施工时间愈长变形愈严重,深基坑作业区域附近的地表会在变形力的作用下出现沉降现象。分析该工程的地下水活动情况,可知地下水位变化明显,呈现出不稳定的状态,对工程施工时其中
6个月工期的基坑地下水变化情况作以研究,发现这一施工过程中出现了较为频繁的强降雨天气,基坑内部的水较多,而且地下水活动后会存在水体向深基坑坑底与四壁的渗出行为,所以有着较大的水位波动变化情况,对比水位升降值其中的水位下降表现有着较长的持续时间,在此期间地表则发生了非常直观的沉降情况。
最后支撑轴力方面,应用综合测试仪来对钢筋混凝土双圆环支撑上布设的监测点进行数据测量,依据支撑轴力变化曲线,发现支撑结构作业后支撑轴力发生了明显的变化,数值较高,该值最终接近报警值的情况发生在深基坑坑底开挖施工中,后续作业期间支撑轴力值慢慢的趋于稳定,未见较大幅度的变化。分析支撑轴力的改变过程,发现支护结构内支撑力并不是一成不变的,其可以依照灌注桩作业质量与基坑土方开挖情况,适时的作以重新分配,以此确保两道双圆环支撑结构可以在基坑中有效受力,抵御基坑变形,实现深基坑整体内支撑支护结构的稳定性、完整性。
综合以上监测结果,要求施工单位可以在深基坑施工期间对于基坑暴露时间作以严格控制,不可出现过长时间的基坑暴露,以免造成桩体过度的位移(水平);土方挖掘作业期间需要采取有力措施对于坑内的变形(侧向)作以控制处理;还需要对其它非常接近报警值的监测对象,依据所收集到的数据资料合理优化混凝土内撑式支护结构作业方案,从而按照方案内容进行标准化的深基坑施工,确保整个建筑工程可以顺利建设。
3结束语
综上所述,近年来建筑物施工中的深基坑挖掘时的深度愈来愈深,施工单位面临着非常复杂的作业环境,采用常规支护技术进行的基坑土层支护工作效果一般,有着较高的风险发生基坑变形、不均匀沉降等问题,这对于建筑物的安全施工与使用不利,所以在建筑施工时采取内撑式支护结构来支护深基坑,并辅以支护监测方案的支护技术应用价值较高,分析获取的相关监测数据,便可以对基坑支护施工中出现的风险问题进行合理控制与规避,从而确保工程质量良好。
参考文献
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论文作者:蒋希亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/14
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