浙江某高层复杂环境深基坑的质量控制

复杂环境深基坑的质量控制摘要浙江理工大大学**校区学生公公寓加建2＃楼基坑控控制技术应用用实例，介绍绍了复杂环境境深基坑控制制技术的应用用及基坑测试试布置及测试试方法，并提提供了该工程程较完整的设设计、施工、监监测资料。该该实例可以作作为复杂环境境深基坑控制制技术工程的的参考依据。关键词深基基坑控制技术术测试布置测试方法1工程概况、工工程地质条件件及周边环境境浙江理工大学***校区学生公公寓加建2＃楼为十六六层高层建筑筑，建筑总高高度55m。上部主体体结构采用框框架剪力墙结结构，基础部部分为桩基承承台基础，一一层地下室。工工程桩为φ700、φ800、φ900钻孔灌注桩桩，有效桩长长67m。本工程±0.0000相当于黄海海高程6.4000m，自然地面面平均标高为为6.6000,即相对标高+0.2000,基坑开挖面面计算标高分分别为-5.9550、-6.6550、-8.0000(电梯井)，则计算开开挖深度分别别为6.15m、6.85m、8.20mm(电梯井)，属二级基基坑工程。该建筑物南北朝朝向，建筑用用地长为46.8m，宽为25.8m。用地北侧侧为河道，建建筑红线距河河道约20m，河道水位位约为-1.0000。南面为空空地。东西两两侧分别为已已建成使用的的7层框架结构构学生宿舍楼楼，学生宿舍舍楼采用预应应力管桩基础础，桩底深度度约为-13.550。加建2#楼承台埋深深低于东西两两侧已建宿舍舍楼承台埋深深约为4m。东西两侧侧山墙距学生生宿舍楼山墙墙外到外约1m。基坑所涉及的工工程地质条件件：1杂填土：灰灰黄色，稍湿湿，松散。成成分以粉性土土为主，含建建筑垃圾和碎碎石约20%，砾径一般般小于200mmm,上部含少量量的植物根茎茎。全场分布布。层厚1.50～2.50m，层顶标高6.50～6.64m。2–1砂质粉土土：灰黄色，稍稍湿，稍–中密。含云云母片，局部部夹粉砂，摇摇震反应快，干干强度低，韧韧性差。全场场分布。层厚厚4.20～5.00m，层顶标高4.14～5.13。2–2砂质粉土土：灰色，很很湿，稍－中中密。含云母母片，局部夹夹粘质粉土和和粉砂，摇震震反应快，干干强度低，韧韧性差。全场场分布，层厚厚5.20～7.60m，层顶标高-0.16～0.73。2–3粉砂：灰灰色，很湿，中中密－密实。含含少量云母碎碎片和贝壳碎碎片，局部夹夹砂质粉土薄薄层，切面粗粗糙，摇震反反应快，干强强度低，韧性性差。全场分分布。厚度2.90～6.50m，层顶标高-6.87～-5.25。基坑所涉及的水水文地质条件件：场地地下水上部部属空隙潜水水，地下水受受季节及大气气降水条件控控制，动态变变化较大。勘勘探期间测得得地下水位1.00～1.30m，地下水位位年变化幅度度约0.5～1.0m。基坑所涉及的各各土层主要物物理力学参数数：各土层的物理力力学性质参数数表层号岩土名称天然重度KN/m³粘聚力KPa（固快）内摩擦角度（固快）含水量%孔隙比渗透系数cm/sKhKV1杂填土（18）（10）（15）2-1砂质粉土18.51127.527.70.836.8E-0556.0E-0552-2砂质粉土18.7927.227.30.7997.0E-0557.4E-0552-3粉砂18.81029.225.80.76综上所述，基坑坑工程的特点点是：（1）基坑开挖挖深度范围土土层主要为杂杂填土和砂质质粉土，砂质质粉土土层渗渗透性大，由由于距离河道道较近，地下下水补给量较较大。（2）基坑主要要开挖深度6.15、6.85m，相对较浅浅，但电梯井井位置开挖深深度为8.2m，开挖深度度较大。（3）东西两侧侧距多层学生生宿舍楼太近近，彼此之间间的桩基、承承台高差较大大。处理不当当可能危及两两侧学生宿舍舍楼的安全使使用。2基坑施工技技术措施（1）基坑围护护措施。基坑坑南、北两侧侧中段采用土土钉墙围护措措施，土钉选选用φ48×3..0钢管,L60000或L80000,沿钢管长度度方向＠600旋转90°设一对φ8圆孔,圆孔从钢管管端头1.0m开始设置,直至钢管前前端。喷射第第一层C20混凝土厚30-50，土钉＠1400呈梅花形布布置，以15°或20°倾角打入土土体，土钉注注浆采用M10水泥砂浆，然然后顺坡面挂挂绑φ6.5＠200×2200钢筋网,喷射第二层层混凝土至100厚。土钉墙墙围护不仅施施工相对简单单且较经济。基基坑东、西两两侧呈“[”字形布置采采用φ600钢筋砼钻孔孔灌注桩加支支撑围护措施施，桩身混凝凝土等级C25，桩身面挂φ6.5＠200×2200钢筋网,喷射100厚C20砼,钢筋网锚入入冠梁150,桩身钢筋网网采用膨胀螺螺栓固定.围护桩与土土钉墙交接处处钢筋网和砼砼面层均连续续。冠梁及角角支撑为现浇浇钢筋混凝土土结构，砼强强度等级均为为C30。较好的控控制了土体位位移，对东、西西两侧学生宿宿舍楼影响甚甚小，保证了了两侧学生宿宿舍楼的绝对对安全。（2）基坑降水水措施。基坑坑降水是本基基坑施工成功功与否的关键键，根据基坑坑场地地下水水含量大，水水位高，补给给丰富，渗透透性好，降水水面积大，坑坑中局部降水水较深、等工工程、水文地地质条件，基基坑降水采用用轻型井点结结合自渗管井井降水措施，基基坑四周设置置两级轻型井井点以截除坑坑外上部地下下水的补给，考考虑到电梯井井基坑较深，在在坑中坑四周周设置第三级级轻型井点。而而自渗管井则则灵活布置在在各承台之间间，根据本地地区工程经验验，间距控制制在12m左右。按照照设计要求，轻轻型井点采用用φ48L60000滤管L1200钢管＠1000沉设，在-0.8处设置第一一级轻型井点点、-3.80处设置第二二级轻型井点点、在电梯井井坑中坑位置置-5.65处设置第三三级轻型井点点。自渗管井井采用φ400塑料管，沿沿管长方向设设φ10＠50×50圆孔，外包3层60目尼龙网、1层7目镀锌铁丝丝网。滤层采采用200厚砾砂，管管井成孔φ800，孔底标高高分别为-11.550、13.50，管井内潜潜水泵抽水。（3）基坑现场场监测。由于于地下土体性性质、荷载条条件、施工环环境的复杂性性，单单根据据地质勘察资资料和室内土土工试验参数数来确定设计计和施工方案案，往往含有有许多不确定定因素，尤其其是对于复杂杂的大中型工工程或环境要要求严格的项项目，对在施施工过程中引引发的土体性性状、环境、邻邻近建筑物、地地下设施变化化的监测是工程建设必必不可少的重重要环节。本本基坑的监测测内容主要包包括：土体深深层侧向位移移、基坑周边边建筑物的沉沉降和位移、地地下水位、支支撑轴力等。基坑测试布置及及测试方法（一）、深层土土体位移测试试1．测试原理深层土体位移测测试原理是基基于测斜管底底处土体位移移为零，然后后测出一分段段（测头的测测试长度）内内的斜度，则则可换算成两两端点的相对对位移值，于于是在点处的的绝对位移为为：。2．测斜仪的组组成①测斜仪:其内内部装有加速速度计，密封封能承受100米水深压力力，上下配置置两组导轮，便便于沿测斜管管的导槽升降降和定位。②电缆是一种附附有标尺的特特别电缆，连连接测斜器与与显示器，向向测斜器供电电，给显示器器传递信号，并并兼绳索牵引引测斜器升降降。③测斜导管是采采用聚乙烯铸铸模成型的塑塑料管，管径径71mm，壁厚6mm，管长2m，内壁开有有四条对称导导槽，作为测测斜管滑动轨轨道，槽宽5mm，槽深3mm,导槽要求垂垂直并光滑。3．测斜管的布布置测斜管平面布置置简图如图1所示，测斜斜管深度取15m，共布置4个测斜孔。4．测斜管的埋埋设①依照埋设的位位置，选用1108提土器开孔孔，成孔偏斜斜度不允许大大于1°，钻孔应钻钻至下卧硬土土层或基岩内内50～100cmm,若软土层深深厚难以进入入硬土层时，钻钻孔至足够深深度，不产生生水平位移，视视管底端的水水平位移为零零，作为固定定端，否则导导管顶端应佼佼正。②第一根导管管管底用塑料板板封死，用芯芯模将两管槽槽口对准，涂涂抹粘合剂，固固定接头导管管，减小槽口口纵向扭曲。③将接装好的测测斜管平直地地移向孔口，底底端朝向孔口口，用人力或或机械拉住两两根护绳索，对对正施测的方方向、均匀弯弯曲测斜管、绳绳索随斜管同同步放到孔底底。埋设孔较较深，地面接接成全管向钻钻孔内放置有有困难时，可可分段在地面面接成，整体体在孔口埋设设时连接。④导管埋至预定定深度后，校校正导向槽的的方向后，在在测斜管与钻钻孔壁之间用用粗砂或瓜子子片填实至孔孔口。导管埋埋设完成后停停留一段时间间，使钻孔中中填土密实紧紧贴导管，进进行零点读数数测试，并测测量管口高程程。测斜管的的管口用封盖盖盖好并做好好保护箱，避避免测斜管被被损坏。5．土体位移测测试方法①连接与检查将电缆一端端插入测斜器器内，拧紧螺螺帽以防漏水水，电缆另一一端则插入显显示器内并拧拧紧螺帽、开开电源，将功功能开关置于于电池位置，检检查电池电压压是否正常，正正常后再将功功能开关置于于工作位置，将将测斜管竖起起并向正反两两个方向倾斜斜，观察显示示器数字有否否变化，倾角角增大，数字字亦增加，表表示仪器正常常。②测读测斜仪仪导轮对准测测斜管导槽，并并轻轻地滑入入管底，停止止片刻使其稳稳定，然后平平稳地提升测测斜仪至开始始测读深度，记记录显示器读读数，这样每每隔0.5mm测读一次并并记录，直至至管口。再将将测斜仪旋转转180，放入入导槽内，再再按上述方法法进行测试。每每个测斜管的的初始测值应应测4测回，每周周期观测测2测回。观测测成果均取中中数值。6．测试频率在深基坑开挖时时，正常情况况平均每二天天监测一次，如如出现水平位位移速率偏大大，每天监测测一次。如出出现险情，则则跟踪监测。(二)、支撑内内力测试1．测试原理钢筋应力仪通过过导线可以测测出钢筋的应应力，从而可可计算钢筋的的应变，根据据钢筋和混凝凝土共同作用用原理，再根根据混凝土的的模量即可计计算出混凝土土的内力，这这样就可算出出钢筋混凝土土支撑的内力力。轴力计通通过导线可以以直接测出钢钢支撑的轴向向应力。2．测点的布置置内力测试由埋设设在混凝土支支撑中的钢筋筋应力计和埋埋设在钢支撑撑中的轴力计计进行。钢筋筋应力计和轴轴力计的布设设均选择在维维护结构最不不利受力位置置，其依据为为设计单位提提供的结构位位移和轴力分分布图，一共共埋设2个测点。钢钢筋应力计和和轴力计的布布置图如图1所示。3．钢筋应力计计的安装根据测测点应力计算算值，选择钢钢筋应力计的的量程，在安安装前对钢筋筋应力计进行行拉、压两种种受力状态的的标定。将钢钢筋应力计焊焊接在被测主主筋上，安装装时应注意尽尽可能使钢筋筋应力计处于于不受力的状状态，特别不不应使钢筋应应力计处于受受弯状态。将将应力计上的的导线逐段捆捆扎在邻近的的钢筋上，引引到地面的测测试匣中。支支护结构浇注注混凝土后，检检查钢筋应力力计电路电阻阻值和绝缘情情况，做好引引出线和测试试匣的保护措措施。4．钢筋应力计计和轴力计的的测量钢筋应力计和轴轴力计采用非非电量电测技技术，其输出出是振弦的自自振频率信号号，由频率计计读出读数。基基坑每开挖其其深度的1/5-1//4应测读2-3次，基坑开开挖至设计深深度时，每周周测读1-2次，一直到到地下室底板板混凝土浇注注完毕，或上上层支撑拆除除为止。5．支撑轴力的的警戒值：混混凝土支撑2500kkN。：钢筋应力计：：测斜管：：水位管：：钢筋应力计：：测斜管：：水位管：图1监测平平面布置简图图(三)、地下水水位的测试1．测试原理地下水位测试采采用水位计量量测，将水位位计放入水位位管，当水位位计的金属探探头接触水面面时，水位计计发出蜂鸣声声，根据探头头下沉的距离离，即可知道道地下水位的的位置。进行行地下水位下下降观测目的的在于检测基基坑止水帷幕幕的实际效果果，避免基坑坑施工对周围围房屋及地下下管线产生过过大沉降。2．测点布置地下水位管平面面布置图见附附图1，地下水位位管埋置深度度取10m。水位管共共布置7个测点。水水位管埋设完完毕后，待钻钻孔淤实，测测读地下水位位高程。3．监测频率：：在深基坑开开挖时，正常常情况每二天天监测一次；；如出现险情，则则跟踪监测。4．警戒值：基基坑开挖引起起的基坑外水水位下降总量