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基坑深层水平位移监测如何进行分析

2018-11-12 基坑变形监测

北京某航空基地综合实验楼,主楼±0.00以上层数为10层,主楼和纯地下室部分±0.00以下层数为2层,采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。其基坑开挖深度为10.38m~12.58m,整体采用桩锚支护,基坑侧壁安全等级设计为一级。基坑北侧有一双层废弃厂房,南侧临近市政道路,路下埋有燃气、电信、污水等地下管线。为了监测基坑深层水平位移,在基坑周边中部、阳角处及有代表性的部位,以平均30~40m的水平间距共布设了8个深层水平位移监测点SC1~SC8,如图3所示。

深层水平位移监测点布设图

根据施工计划,基坑从2016年9月开挖至2017年2月回填完成共持续约5个月。根据设计和监测规范要求[8]23,本工程基坑深层水平位移监测频率和监测报警值见表1。其中一级基坑监测报警值累积不超过3‰h(h为监测处基坑开挖深度,本工程按最浅处10.38m计算)。

监测频率和监测报警值

为典型分析基坑深层水平位移数据变化与影响因素,本文选用2个具有代表性的监测点SC1和SC5从2016年9月15日基坑开挖至2017年2月2日回填完成3个过程共16次监测数据成果进行论证分析(其中第1个过程选用10次监测数据成果)。SC1监测点深部水平位移曲线图如图4所示。

SC1监测点深部水平位移曲线图

2016年9月15日和19日水平位移值较为稳定,均值为0.51mm,从2016年10月5日开始,地面至孔深7.5m的水平位移逐渐增大,其中0.5m处水平位移为4.95mm,7.5m处水平位移为2.15mm。经分析主要原因为10月份有数次大型机械车辆碾压及工地卸货所致,通过增加基坑底部支护措施,从2016年10月9日至基坑回填完成,SC1监测点深部水平位移变化整体较为稳定,至2017年2月2日基坑回填完成,0.5m处累积水平位移为16.75mm,最深处累积水平位移为1.44mm。SC5监测点深部水平位移曲线图如图5所示。

SC5监测点深部水平位移曲线图

2016年9月15日和19日水平位移值较为稳定,均值为0.36mm。从2016年10月17日开始,地面至孔深4m处的水平位移显著增大,其中0.5m处水平位移为7.21mm,4m处的水平位移为2.95mm。经分析主要原因为SC5点南边有一洼坑,10月上旬连续降雨导致雨水积存并渗透至地下,引起周围土体软化导致测斜管有所倾斜。结合周边地表沉降数据和现场巡视,并未发现基坑壁和地表裂缝和沉降。至基坑回填完成,SC5点0.5m图5SC5点深部水平位移曲线图处累积水平位移为14.35mm,最深处累积水平位移为1.69mm。

由于该基坑整体采用桩支撑结构,支撑体系采用刚度较大的钢筋混凝土结构,在基坑开挖过程中支撑附近均产生一定的深层水平位移。基坑北侧在开挖过程中机械动荷载相对较多,而南侧因临近市政道路,地下管线较多,故布置双排桩支护结构,因此从整体监测数据分析可知,在基坑周围地质条件基本一致的情况下,基坑南侧深层水平位移小于北侧。

通过对具体工程实例进行分析,并结合规范和本人实际工作经验可知,测斜仪能较好满足一般基坑深层水平位移监测精度要求,同时得出以下结论:

(1)测斜仪深层水平位移监测的精度,能够满足基坑监测要求,与传统的顶部水平位移监测对比,深层水平位移监测操作简便,数据处理自动化程度高,同时能够反应基坑深部的位移变化,对于基坑的安全施工有重要的意义。

(2)通过多期数据采集、处理与分析,利用测斜仪对基坑深部水平位移进行监测,监测精度与施工现场的环境有密切联系。为防止测斜管因外界客观原因产生监测偏差,应随时注意测斜管周边地表情况,避免因雨水渗透及施工过程中各种动、重载荷扰动影响监测结果。

(3)为了深入分析基坑深部水平位移变化因素,需充分结合围护结构顶部水平位移和竖直位移等其他监测项目成果,为支护结构轴力监测、施工现场巡视提供数据支撑,全面保障基坑工程安全。

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