第八章_基坑工程变形监测

第八章 基坑工程变形监测

刘福臻

主要内容 第一部分：概述 第二部分：监测内容和方法 第三部分：监测方案设计 第四部分：监测结果处理 第五部分：工程实例

第一节 概述

一、基坑工程的现状 1. 高楼、超高楼深基坑。我国已建和在建的高楼超高楼基坑 深度已由 6 m、8 m,发展至 10 m、20 m 以上。在沿海 软土地区和北方好土地区，最深的基坑已达到 24m(如福 州新世纪大厦)。 2. 地铁站深基坑最大深度达 26.4 m(广州地铁 2 号线海珠 广场站)。上海徐家汇地铁车站为亚洲最大地铁车站，开挖 宽 23 m,长 660 余 m。 3. 市政工程地下设施深基坑近年来各地兴建了许多大型市政 地下设施，例如：上海人民广场地下车库和商场。 4. 工业深基坑我国目前已有不少的规模较大的工业深基坑， 例如，宝钢热轧厂铁皮坑深达 32 m,浦东耀华皮尔金顿浮 法玻璃熔窑坑，亚洲最高烟囱北仑港电厂 240 m 的高烟囱 深基坑，等等。

二、基坑工程特点 基坑工程开挖是一项技术复杂、带有经验性和风 险性的工程。据有关专家对103项基坑工程事故调 查表明,属勘察失误的3项,占总数的2. 9%;属基坑 围护设计失误的35项,占总数的34%;属对水处理 不当的22项,占总数的21. 4%;属施工不当的34项, 占总数的35%。上世纪90年代以来,随着大量高层 建筑的不断兴建,基坑成为工程建设的一项热点问 题。

目前我国基坑及其围护状况总的说来具有以下特点。 深：基坑越挖越深。过去地下建1层—2层地下室，现在大 城市、沿海城市尤其是特区，地下3层~4层已很寻常，5层— 6层也有。因此基坑深度多在l0m~16m间，在20m左右的也 为数不少。 差：工程地质条件差。这一点在某些沿海经济开发区较为突 出。某些开发区位于填海、填湖、淤河、泥塘或沼泽地，工程 地质条件十分复杂。 密：基坑四周已建或在建高大建筑物密集或紧靠重要市政公 路。大兴土木不仅要确保本身基坑稳定，更不能殃及周围建筑 物。 多：围护基坑方法多。诸如人工挖孔桩，机械钻孔桩，预制 桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，钢支撑，木支撑，沙 袋堆撑，拉锚，杭滑桩，注浆，喷锚网支护法，等等。 低：基坑工程的成功率较低。地质条件较好的地区(加北京) 出毛病，地质条件差的地区(如上海、海口、惠州等)更出，坑 浅的出，坑深的更出。最说明问题最典型的是，有的地区基垃 工程成功率大体仅为1/3,另有2/3是出了工程事故的或多 少有毛病的。

三、基坑支护两个功能：一是挡土；二是止水。 基坑支护分两类： 支护型——将支护墙(排桩)作为主要受力构件

; 支护型基坑支护包括板桩墙、排桩、地下连续墙等。 在基坑较浅时可不设支撑，成悬臂式结构； 当基坑较深或对周围地面变形严格限制时，应设水平或斜 向支撑，或锚定系统；形成空间力系是发展方向。 加固型——充分利用加固土体的强度。 加固型包括水泥搅拌桩、高压旋喷桩、注浆和树根桩等。

特

点

平面尺寸不大，且长短边长相差不多的基坑宜布置角撑。 它的开挖土方空间较大，但变形控制要求不能很高 钢支撑和钢筋混凝土支撑均可布置；支撑受力明确，安全 稳定，有利于墙体的变形控制，但开挖土方较为困难 多采用钢筋混凝土支撑；中部形成大空间，有利于开挖土 方和主体结构施工 多采用钢筋混凝土支撑；支撑体系受力条件好；开挖空间 大，便于施工 开挖面积大、深度小的基坑宜采用；在软弱土层中，不易 控制基坑的稳定和变形 便于土方开挖和主体结构施工，但仅适用于周边场地具有 拉设锚杆的环境和地质条件

土钉墙施工

钢筋灌浆土钉

灌注桩挡土、土钉墙支护和二级井点降水

SMW工法+钢管内支撑

排桩墙加桩间高喷，预应力锚索腰梁

土钉墙支护，第一排是花管，以下是钢筋做土钉

污水厂提升泵房支护

全套管咬合桩，桩间采用喷射砼找平

四.基坑监测的必要性 在基坑工程实践中常常发现，与设计预估值相比，实 际工程的工作状态往往存在一定的差异性，有时差异的程 度还相当大，主要体现在以下几个方面： ①基坑工程设臵于地层之间，而地层性质存在着相当大的 变异性和离散性； ②对地层和围护结构本身所作的分析模型、构筑设计简化 假定以及参数选用等，与实际状况相比存在一定的近似性； ③施工过程中，存在着时间和空间效应，以及降雨、地面 堆载和挖机撞击等偶然因素作用。 基于上述情况，必须在基坑开挖和支护施筑期间开展 严密的现场监测，以保证工程的顺利进行。

五、基坑监测的目的 1.检验设计所采取的各种假设和参数的 正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工 2.确保基坑支护结构和相邻建筑物的安 全； 3.积累工程经验，为提高基坑工程的设 计和施工的整体水平提供依据。