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南京市建邺区基坑深层测斜监测方案

2018-06-29 基坑变形监测

基坑简介

本工程位于南京市建邺区泰山路与嘉陵江路交汇处,北临康文路、南至嘉陵江东街、西依泰山路、东到云龙山路,其中北侧基坑紧挨一期工程,西侧道路下面有拟建的地铁路线。拟建建筑物主楼22层,裙楼4层,均设有2层地下室,基坑开挖面积大且深度深,基坑长约42~166m,宽约63~135m,基坑周边底板垫层底标高-12.20m,基坑周边开挖深度为11.20m。基坑周边采用Φ1100mm@1300mm钻孔灌注桩加二层钢筋混凝土支撑作为支护结构。由于拟建场地位于长江漫滩地段,填土层较厚,有软土和软弱土层分布,地质条件差,为了保证深基坑的开挖施工及周围工程的安全,必须进行基坑监测。

监测方案

由于本基坑开挖面积大,深度远大于5m,属于深基坑范畴,其西侧道路下有拟建地铁项目,考虑到基坑开挖可能给周围构筑物以及基坑施工带来风险,对其制定了一套完整的监测方案;本工程四周均为市政道路,基坑开挖时可能会给道路造成影响,沿着基坑周围道路布置了一圈道路沉降监测,并对一期建筑物布置了建筑物沉降监测,另外为了更好对基坑边坡进行监测,在基坑边坡外围布置了地下水位监测和深层土体位移监测,在基坑支护桩上布置了水平、垂直位移监测,并在基坑内部进行了立柱沉降监测以及支撑轴力监测,确保了支撑结构的安全。

1  测点布置

测点选择在基坑平面上最大挠曲计算值的位置,数量及间距可根据工程的具体情况而定,一般埋设在距离基坑边坡外缘1m左右位置。本基坑共布置12个测斜孔,其编号依次为SC1~SC12,孔深均为23m,具体布置见图1。

监测点布设图

2  监测频率及报警值

在基坑开挖初期(挖深小于5.0m),每隔2d监测一次;基坑挖深超过5.0m时,每1d监测一次;基坑开挖接近坑底标高或已开挖到坑底标高后一周期内,每天监测一次。如出现异常现象应加密监测。该基坑变形预警值为每天连续的变形速度大于2mm/d,或最大累计位移达到30mm。当测量值接近或超过预警值时应及时通知甲方及施工方采取必要的措施,防止安全事故的发生。在基坑开挖阶段应急措施主要有:①快速回填挖土;②及时卸除相应区段基坑顶部的材料堆载;③设置临时支撑,防止水平位移进一步扩大;④修改支护方案,进行边坡加固;⑤合理安排施工顺序,加强监测频率。

测斜方法及注意事项

1  测斜方法

本基坑所用到的测斜仪器是XB338-2滑动式测斜仪。想了解滑动式测斜仪如何工作可以参照测斜仪工作原理,测量时需要进行正反两次测量来保证测量结果的准确性。其具体测量方法为当测读仪处于工作状态时,把测头放入到垂直于基坑圈梁方向的导槽内,当测头到达孔底时,至少停留5min待孔底温度稳定时缓缓提升电缆,每次提升0.5m,待读数仪读数稳定时读出数据,测读完成后把测头旋转180°,再按上述方法重新测量一次。如相同深度时正反两次测量的读数绝对值相差较大,说明其测量结果不准确,应重新测量。

2  测斜中注意事项

在基坑开挖后期由于许多建筑材料进场,堆放在基坑边缘往往会造成测斜管的破坏,严重的可能导致个别测斜管的测斜工作无法进行。为了避免上述情况的发生应做到:①协调好与施工单位关于测斜点的保护问题,加强现场的巡查工作;②在测斜管四周砌筑10~20cm混凝土平台,并标明“小心破坏”字样;③每次测斜工作结束时,要用管帽盖好测斜管口,以防止建筑垃圾灌入到测斜管内。

监测数据分析

按照监测方案,本工程监测时间从2016年6月~2016年12月,由于监测数据较多,本文仅选取两组具有代表性的数据进行分析,其监测点位移-深度变化曲线见图2和图3。

监测点位移深度曲线

监测点位移曲线图

(1)SC9监测孔位于基坑南侧,监测深度23m,以2016年6月10日的监测数据作为基坑土体深层水平位移的初始值。从图2可以看出,在开挖深度范围内土体的深层水平位移变化较为明显,最大累计位移发生在7.5m处,约13.38mm,而在开挖深度以下变化相对较小,随着深度的增加位移基本处于不变,从而可以看出土体的相对稳定性较好,无明显的滑移现象,这与前期的土质勘察情况相吻合。

(2)SC4监测孔位于基坑东侧中间,处于基坑运输临时道路约5m位置,监测深度23m,以2016年7月2日的监测数据作为土体深层水平位移的初始值。由监测数据可以看出,在监测初期土体水平位移变化速率较为平缓,基本在5mm范围内变化,这是由于基坑开挖面积较大,投入机械较少,出现断断续续的开挖现象,施工速度缓慢。随着开挖深度增加,比较图2和图3可以看出,SC4监测点累计变化量最大为24.11mm(预警值:30mm[6]),比SC9监测点最大的累计变化量13.38mm明显大出许多,根据现场勘察分析,主要是由于SC4监测孔位于基坑的临时道路旁边,大型机械设备的频繁进出,临时建筑物的搭建增加了土体的上部荷载,造成了其土体累计位移明显比其他监测点大出许多。经过与监理、业主和施工的协商,对SC4监测点附近的基坑采取了必要的加固措施,有效的防止了土体水平位移进一步扩大,从而保证了基坑的安全。

根据深层土体水平位移测斜数据分析,可以得到以下几点结果:

(1)基坑深层土体水平位移在支撑梁位置处比没有支撑梁的地方其位移变化较为缓慢。整体水平位移-深度曲线成“弓形”趋势发展。

(2)在基坑开挖过程中要加强对临时道路附近测孔的监测,其土体水平位移变化较大。

(3)从基坑监测数据可以看出基坑的最大土体水平位移均未达到其预警值,说明其施工方案合理,符合设计要求。

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