深基坑监测及成果研究——以地下车库为例

　　摘要：地下车库的深基坑监测内容繁杂、信息较多，论文结合无锡某地下车库实例，分析了施工工程的地质条件，对深基坑的监测设计方案、监测内容进行了探讨，并分析了监测的数据成果。
　　关键词：地下车库；深基坑监测；成果研究
　　
　　
　　在我国城市化进程不断加快的今天，人口的过度聚集、城市交通拥挤、汽车停车难已经对居民的生活质量造成了严重的影响，因此，需要建立地下停车场，将城市的地下空间进行充分的开发及利用，这样才能使城市停车难的问题得到缓解。但是修建地下停车场的结构较为复杂且资金投入大，这就必须建立起正确、规范和完善的工程安全施工监测体系，避免施工引起的基坑变形程度过大或者速度过快，导致地面变形、结构受损、建筑物开裂或倾斜，从而带来严重的后果和损失。论文以无锡某地下车库为例，进行了深基坑监测探讨，并对监测项目的结果进行研究。
　　
　　一、深基坑工程概况
　　该工程由地上二十层及地下一层构成，工程结构为框剪结构，该工程靠西侧是内部行驶道路，工程自然地标为4.500米高，南边距基坑5至6米的范围有八栋居民大楼，基坑支护与北面的路面最短距离大约为10.3米,在基坑外侧约15米的范围内没有永久性管线的报告。
　　
　　二、该工程地质条件
　　该工程施工范围地形较为平坦，所在区域属于冲积平原。经过现场勘察，该工程地基土总共可以划分为十大工程地质层，从物理力学特征的角度分析，主要包括了圆砾、粉砂、黏质粉土、黏土、黏土、黏土、淤泥质黏土、淤泥、黏土、杂填土等地质层，基坑支护涉及到的底层为以下几部分（由下而上）：
　　淤泥：高程约为7.5至8.9米、层顶埋深为13米至12米，厚度约为18米到13米；
　　淤泥：高程约为3.15至0米，层顶埋深约为3.7至1.5米，厚度约为11.6米到8.7米
　　粘土：呈硬塑—软塑状，有中到高度的压缩性，高程约为4.44至2.76米、层顶埋深为1.6米至0米，厚度约为2.1米到1.1米；
　　杂填土：呈松散—稍密状，该层直接露出地面。高程约为5.44至3.47米,厚度约为3.6米到0.5米；
　　该基坑工程的安全等级为二级，透水系数为10-6cm／s至10-8cm／s，属于弱透水土层，可能会产生塌孔、漏浆等问题，在进行基坑施工时，须保证防水设计使用泥浆水头高度应高于3.6米。
　　
　　三、地下车库的基坑监测方案及监测结果分析
　　（一）地下车库的基坑监测方案
　　1.基坑监测项目
　　在对该基坑的地质条件、开挖深度及条件、基坑周边环境等进行综合评估分析之后，得出须对此基坑进行监测，监测的主要内容包括以下几个方面：
　　（1）基坑支护桩的顶部沉降现象；
　　（2）基坑支护桩的顶部水平移动现象；
　　（3）对基坑支护桩的倾斜测试；
　　（4）地下车库周围的建筑物沉降现象；
　　（5）监测锚杆的预应力大小。
　　2.布置监测点和监测的方法
　　
　　图一深基坑的监测点布置
　　
　　（1）基坑支护桩的顶部沉降
　　在支护桩的梁上设置了十多个监测点，其位置与水平移动的监测位置一致，在沉降观测基点的基础上，使用精准度较高的N3水准仪器。
　　（2）基坑支护桩的顶部水平移动
　　在支护桩上设置了十多个监测点，在监测基准点上进行设立监测站，监测时使用的是小角度监测法，还使用精确度在0.2mm／km内的全站仪。
　　（3）基坑支护桩的测斜
　　在灌注桩之内设置了9个倾斜测试孔，在监测过程中使用CX—O3E钻孔测斜仪进行监测。
　　（4）地下车库周围的建筑物沉降
　　在基坑附近建筑物的主受力位置上设置了二十五个建筑物沉降监测点。
　　（5)监测锚杆的预应力大小
　　在选出的三个剖面图上、下的两道锚杆上设置一个测试件，即总共设置6个拉力计，并将这些锚杆拉力计装在承台与锚具间，采集频率读数仪上面的拉力计的变化，通过公式则可以获得拉力的变化数据。
　　(二)对监测结果的分析
　　1.支护桩顶的水平移动
　　在进行深基坑的施工时间内，随着开挖深度的深入，水平位移程度会不断增大，当基坑最终形成后，位移的变形量会固定下来，该地下车库额的西、南东方向上的支护桩的水平移动程度不大，其变化量没有超过设计的预警值，在基坑北侧的监测点附近是原材料出口场所，因为场地的狭小，加上重型车辆的停靠，造成地面的预应力超过允许范围，会对基坑的安全造成隐患，在监测后应及时向大楼的管理者发出警报。为保证基坑的安全，建议对此处的锚索增加5至10米的变更长度，另外，施工应及时把地面的堆积物转移，保证地下车库的在底板浇注工序完成后，将变形量控制在一定范围内。
　　2.支护桩顶的沉降
　　在进行施工时，桩顶有沉降现象发生，其原因可能为在进行支护桩的安装时未将桩底清除干净，从该地下车库的监测结果来看，该沉降现象并未影响支护桩的安全。
　　3.支护桩体变形
　　该地下车库子开挖之初，还没有将锚杆锁定张拉，支护桩的变形呈现出线性变化趋势，当开挖深度不断加深且锚杆锁定后，在锚杆处变形的曲线出现了转折，可得出锚杆在对支护桩进行约束上有重要的作用，在图二中，CX7孔的支护桩体处有较为明显的支护桩体变形，在锚杆的影响下，变形曲线呈鼓出状态，其中变形最严重的地方则转移动了支护桩下面的位置，这种情况下，可多设置几道锚杆，将第一锚杆及时锁定张拉可以防止位移，将第二锚杆及时锁定张拉来防止位移程度加深。
　　
　　图二CX7桩体的变形曲线图
　　
　　四、结语
　　现行的基坑设计理论还不完善，施工过程中仍存在诸多不确定的因素，地下车库的基坑监测工作是加强信息化施工，保证施工安全的重要方法，可以及时的对特殊情况进行监测和分析，形成切实有效地应急方案。在基坑监测中应保证监理、施工单位和大楼管理者的互相配合，并且需要对监测结果及时进行反馈，才能保障施工工程的安全。
　　
　　
　　参考文献：
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　　[4]郭江深.基坑变形监测及结果分析[J].科学之友,2009.

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