北京某商业大厦深基坑围护结构监测实例

XX某深基坑监测实例分析XX科学研究院

XX编制

编制依据：《基坑工程实例2》，XX工业出版社

论文作者：XX（XX团建筑研究总院）

XX（XX大学）2023/5/271

一工程概况该工程地处建国门内大街繁华地段，周边建筑物情况复杂。基坑北侧为市级保护文物于谦祠，施工时需精心保护；基坑西侧为新闻大厦（22层），基坑东侧为业主办公楼（2层）、邮政枢纽（12层），基坑东南侧为热力站（3层）及电力开闭站（2层），基坑离热力站最近距离仅为0.85m，如图1所示。2023/5/272图1基坑周边建筑示意图2023/5/273图1基坑周边建筑示意图2023/5/274

拟建场地的各主要土层为：.杂填土（平均厚度为3.3m）、素填土（平均厚度为1.8m）、砂质粉土-粘质粉土（平均厚度为5.2m）、粉砂-砂质粉土（平均厚度为2.3m）、.粘土（平均厚度为2m）、粉细砂（平均厚度为2.5m）、卵石（平均厚度为3.6m）、中砂（平均厚度为2.0m）、重粉质粘土（平均厚度为4.5m）2023/5/275

拟建工程深度范围内共分布3层地下水，第一层水位埋深为10.30～11.40m，第二层为潜水，水位埋深为17.30～19.50m，第三层为承压水，水位埋深为23.50～26.10m。近3～5年最高潜水水位埋深约18.70m。2023/5/276

本工程基坑深度为23.22m-23.72m，局部集水坑深达26.77m，基坑面积约10000m2，周长约500m，属一级深基坑工程。本工程支护结构采用砖砌挡墙-桩锚联合支护型式，上部3.6m采用垂直挡墙，以下部分采用直径800mm的护坡桩，间距1600mm，布置4排锚杆，锚杆位置设在标高-5.00m、-10.5m、-14.5m、-19.0m处。支护结构典型剖面和完成后的照片如图2、图3所示。2023/5/277图2基坑支护结构典型剖面2023/5/278图3基坑支护结构完成后照片2023/5/279二监测成果分析根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99要求，本基坑的安全等级及重要性需要按照一级基坑来考虑。为确保基坑支护结构及周围建筑物的安全，在基坑开挖、支护及后续结构施工阶段进行了以下项目的监测：基坑支护结构水平位移观测、周围建筑物沉降观测、锚杆应力监测、基坑水位观测等。2023/5/2710

1位移观测为观测方便且能及时掌握支护结构的变形情况，基坑位移观测点设置在护坡桩桩顶连梁上，各观测点间距为20m-30m。共布设24个水平位移观测点，基坑开挖期间每天观测两次，每层锚杆张拉前后各观测一次，遇到下雨、基坑受扰动等情况时，增加观测频率。根据周围建筑物的实际情况，规定于谦祠、业主办公楼、电力开闭站、变压站等重要建筑物前基坑位移预警值为20mm；基坑周围无重要建筑物位移预警值为40mm。2023/5/2711实测监测点位移变化情况如图4所示：

图4部分测点水平位移变化情况2023/5/2712

随着基坑开挖深度的增加，这些测点水平位移从开始的1、2mm一直增长到8、9mm。测点W17从6月29日至7月7日8天内位移增加了8mm，接近14mm，位移增长较快。现场调查发现结构施工单位在基坑北侧与于谦祠之间的空地上堆积了大量的钢筋（重量约15t，距基坑边坡约6m），造成该区域附加荷载急剧增加，支护结构的水平位移也大幅增加。该区域测点W18位移较大也是此原因。结构施工单位将钢筋等材料移走后持续监测，发现支护结构的水平位移已逐渐趋向稳定。由此可见进行工程监测的信息化施工对于指导安全施工有着极其重要的作用。2023/5/27132沉降观测本工程基坑开挖深度大，槽壁有易坍塌的人工填土、粉土、砂土和碎石土层，同时在坑深范围内存在多层地下水，为了监测降水及基坑开挖对周围重要建筑物产生过大的不利影响，在施工过程中，对基坑北侧的于谦祠、东北侧的甲方办公楼、西南侧的热力站、电力开闭站等离基坑较近的建筑物设置沉降观测点进行了观测。沉降观测仪器采用精密水准仪，在基坑2倍坑深以外合适位置布置半永久水准基点，在被观测建筑物墙上标记沉降观测点，距离约20m，离开地面高度约0.5m左右，沉降预警值为20mm。2023/5/2714降水施工及基坑开挖阶段，每天观测一次，遇到雨天以及各种可能危及支护安全的水害来源时加强观测，每天观测2~3次。水准基点要联测检查，以保证沉降观测成果的准确性。每次沉降观测做到“定机定人”，监测需连续进行，全部测点一次测完。实际监测结果表明，在本工程采用的支护结构下，周围建筑物沉降较小，最大沉降仅为5mm左右，出现在距离基坑最近的热力站，其墙体并没有出现裂缝。2023/5/27153锚杆应力监测预应力锚杆在支护结构中的作用非常重要，为确保支护结构的安全可靠，掌握预应力锚杆的应力情况，采用了GMS型锚索测力计对锚杆的内力进行监测，如图4所示。该测力计稳定性好，抗干扰能力强，密封可靠，便于现场安装操作、对后续施工影响小。2023/5/2716图4锚杆航应力死计监罩测施桑工20爷23逐/5鸦/1易317图4锚杆竹应力铅计监沾测施仰工20临23用/5披/1锹318分别掘在前弟三排调锚杆普中选洽取了督一些洒锚杆肥进行应力改监测匆，第皆四排雄锚杆救由于语施工源进度蛇原因缺没有来得辈及进爆行监芝测。监测爱结果处表明柔：锚叫杆张宾拉及这锁定忍过程捡中，有较暴大的疯预应拦力损捏失。前锚杆夸预应及力损幻玉失按材照施工过需程可蜓分为腹：张渗拉过插程中跳的损密失、野锁定颈瞬间的损法失、犁钢绞窄线应泥力松道弛造耽成的争损失代及土低体变形等察其他书因素勿造成继的损渔失。20亭23粉/5伯/1远319对锚锁杆施搭加预娃应力伐的过蜻程中剪，发律现锚运索测力驰计的奋示数并与千斑斤顶啊的油芒泵示剂数存片在差异，州即张包拉过薪程中凳产生爆了预之应力佩损失龄，实旧测结果老如表1所示腔。从丝式监测植结果棕来看胃，张矿拉过布程中开覆始时钱与应厌力损繁失所据占百魂分比勺较大庄，随紫着张拉盲力的启不断镜加大稀，预赛应力叮损失槐所占暂的比产重越来好越少梯。20远23舱/5阴/1祖320张拉用过程免中产启生预鬼应力慰损失孔的原映因一方面敌可能伍是千线斤顶多标定塘有误驻差，司油泵稀压力表精纱度不舌够，彻造成翁读数营有误犬差。翁另一滥方面可能君与张碗拉前置锚杆案钢绞剥线的舅弯曲吗程度美有关。判因此添张拉捞时在和保证悉千斤雁顶做议好足吊够精度的搜标定臭的情趴况下夹采取艳预张擦拉的输措施层有利于减通少张畏拉过魄程中弟的预阅应力闭损失赌。20纲23共/5顶/1忧321表1锚杆舌张拉素过程地中预伞应力筑损失嘱实测候结果延表20柄23屿/5第/1索322在锁赏定锚胖杆的钻瞬间瓦，锚禾杆预苗应力孟损失灶较大，裤实测贤结果支如表2所示笼，其率中1号锚雕杆锁放定时预符应力等损失出为39哀.7深%，2号锚斜杆为58户.6册%，3号锚锦杆为27肆.6爷%。锁博定时妈预应俭力损缸失的痕主要诉是由于早自锁跑夹片湾与钢携绞线梳间的作滑移幅、夹哪片自航身的刚姥度不私够及早钢腰虏梁与鉴护坡逆桩之门间存途在缝隙。由于配该阶追段锚异杆预申应力姻损失于非常际大，柔如果费忽略宿的话乖，锚弦杆很钻有可能宣因为蜓达不焰到设魔计值烦而无标法充锡分发插挥支况护作羊用，丛从而咸造成携基坑招支护结工构出蝴现危疑险。巨建议葡进行投预应序力锚卫杆的睡张拉卧时，竟在锚逗杆钢告铰线阁的承受灶范围伸内尽惠量超荡张拉震或进到行二牵次补侵偿张糕拉，懂以弥柱补因专锁定业带来场的预应笋力损嫌失。20揪23择/5云/1诱323表2锁定叫过程蛇中预纵应力便损失20窝23披/5肥/1殊324由于婶该阶马段锚猫杆预晨应力脸损失绣非常抬大，如果菠忽略问的话舱，锚涌杆很岭有可云能因富为达蚕不到娇设计值榨而无揪法充充分发表挥支肯护作侵用，泻从而牛造成闻基坑支急护结澡构出夺现危机险。功建议养进行周预应蜻力锚晴杆的张怨拉时伙，在梦锚杆遥钢铰帝线的阅承受美范围粮内尽计量超张五拉或茧进行赔二次把补偿刊张拉写，以莲弥补跨因锁颈定带来她的预禽应力元损失发。对锁矩定后驳的较撇长一予段时碍间内逢，持破续监蚁测测锚签杆的魔长期流预应溜力损球失情丧况。逝监测储结果善表明，惧锚杆址的预美应力描有短问暂的粥增加荡趋势辩，很恋快趋向佳稳定鼻。根奖据监扑测结瓣果分美析，摆长期腊预应贿力损失崇的主祖要影天响因掀素有接钢铰哀线的烧应力田松弛勾、土体六的变辫形、比边坡辆中水尸的渗移透等张。锚早杆应应力变化遥趋势乳如图5、6、7所示沸。20信23魔/5驴/1摩326图5犁1萝#锚杆匪内应赶力变必化趋浊势图20磁23拌/5芹/1守327图6倾2登#锚杆允内应芬力变夏化趋辽势图20宅23剖/5封/1夹328图7诵3很#锚杆震内应辛力变呜化趋着势图20乎23乖/5惠/1掏3294水位缩慧观测基坑垫施工段过程魔中，栗为保月证基遗坑开座挖及休土方诞运输的顺句利进驰行，哨必须拦进行圈降水恨工作便。基堂坑支末护完园成后，眨为保硬证后世续结呼构施穿工的室顺利槽进行筝，必块须保麦证基坑的闭地下脑水位侨在基庄底以因下0.举5m，为间防止留地下掉水位雷上升对呈底板会防水服层造容成破瞎坏，琴因此资需要改对地筝下水爷位进行监蕉测。XX的地捞下水粥资源洗比较防珍贵闲，降鲜水施峰工中过多馋的抽迷取地吉下水绵造成摘浪费宾，因弃此合镰理降天水是睬一个重要活的问猪题，嚷地下净水位糖监测野也就展显得仿非常合重要萌了。20逢23峰/5址/1含330本工璃程中萍共设炕置10口水济位观叨测井嚷，间膨距为50修m左右疑。采远用电奖测水烂位计期测量骂地下惩水位疮，测咸线采泻用平行电免缆制喇作，腰并做勇好深手度标乏记，脾表头戏使用皮电流汇表或者万雀能表殿，入塘水部鉴分采拌用短安钢筋秤制作症。降掘水之虹前先进行融预观益测，鹊取三能次观伤测的波平均阳值作秒为起垮始值惰。开始降境水时旋，每3天观盏测一谈次，待地下冲水位奏稳定婶后减译为每周她一次冬。水死位监霜测工元作应疼该贯落穿整窜个基程坑开岩挖和结构忠施工舅阶段调，直轻至结鞋构后阿浇待归完成灵。在XX多雨季节映出现失的地蔬下水暴位上牧升，辛采用推加大最降水牲井抽翅水量，拴延长恼抽水倾时间拼的办气法，腥降低次地下社水位届，并牵加大地下兰水位诊监测最的频就率，愉确保月结构匀施工霉的顺建利进持行。20涝23兼/5剖/1祥331除采装取以收上监垮测措草施外蚁，另燃外每琴天由繁工程经筑验丰嚼富的腔人员平对基惠坑稳晴定作赞肉眼君观测今，主要触观察锹支护酿结构蝇的施含工质奥量、傻维护朗体系戴是否有欲渗水援现象省、施却工条鼠件的扇改变丽、坑央边荷版载的变英化、扰管道殊渗漏渔、降漠雨等愤情况矿对基伙坑的腰影响。恳密切艳注意标基坑境周围椒的地订面裂冤缝、誉维护睛结构和川支撑冶体系馆的失情常情创况、蛋临近且建筑恳物的党裂缝、授局部台管涌晨现象痕，发驻现隐披患及舟时处宵理。20炒23等/5及/1攀332结语随着漫经济垂建设村日新牙月异急的发伟展，袍超高宁层建筑驶不断逆涌现国。建贼筑基连坑的草深度隐越来虽越大乐，周围秧的建喇筑物雕环境亏日益闻复杂章，施竖工现