地下連續墻施工監測

林聰

（中鐵大橋科學研究院有限公司，武漢 430034）

地下連續墻施工監測

林聰

（中鐵大橋科學研究院有限公司，武漢 430034）

結合大岳高速洞庭湖大橋君山側地連墻施工監測項目實例，分析了地連墻及內襯鋼筋應力、地連墻深層水平位移、墻頂沉降、地下水位的監測結果。結果表明，結構應力、位移及對周圍環境的影響滿足規范及設計要求，施工過程中地連墻整體穩定，對周邊環境無明顯影響。

基坑監測；鋼筋應力；深層位移；地下水位

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.05.015

1　引言

隨著我國大型橋梁建設的不斷發展，相應的橋梁基坑的規模、深度也不斷加大，而基坑的規模和開挖深度的增大使基坑圍護結構的穩定問題變得復雜和突出，保證基坑的安全施工顯得尤為重要。因此，進行經濟有效的基坑監測工作是非常必要的。

2　項目概況

大岳高速洞庭湖大橋位于湖南省岳陽市七里山，全長2390m，東起岳陽，西接君山，跨越湘江河道，是一座主跨1480m兩跨不對稱鋼桁梁懸索橋，是杭瑞國家高速公路湖南省大岳高速公路重點控制性工程，在目前同類型特大型橋梁領域內排名世界前十。君山側錨碇基礎采用外葫蘆形，長度方向總長98m，葫蘆大圓外徑64m，小圓外徑56m，錨碇基礎深度為44.5～49.5m，君山側地連墻平面如圖1所示。

圖1　君山側地連墻平面圖

3　監測方案

在基坑施工過程，只有對地連墻及內襯的鋼筋應力、地連墻深層水平位移、地連墻墻頂沉降和水平位移及地下水位等進行全面監測，才能對基坑的安全性和對周圍環境的影響程度有清楚的了解，確保基坑施工的順利進行。根據君山側地連墻施工過程中需要關注的重點，進行的主要施工監測內容有：地連墻及內襯鋼筋應力監測；地連墻深層水平位移監測；地連墻墻頂沉降監測；地下水位監測。

3.1地連墻及內襯鋼筋應力監測

地連墻鋼筋應力監測點是在橋軸線上、與橋軸向成45毅角及與垂直橋軸線方向成15毅角上各布置測點。鋼筋應力計布設在預定槽段的中部徑向剖面內弧和外弧主筋上，每層對應布置2個元件。內襯鋼筋應力監測點事在橋軸線上、與垂直橋軸線方向成15毅角上各布置測點。鋼筋應力計布設在徑向剖面內弧和外弧主筋上，自地連墻帽梁頂部向下分層布設，每層對應布置2支元件。

3.2地連墻深層水平位移監測

地連墻墻體深層水平位移采用預埋測斜管進行監測，測斜管安裝在相應槽段的鋼筋籠上，隨鋼筋籠一起下放至槽孔內澆筑混凝土。

3.3地連墻墻頂沉降監測

地連墻頂部沉降監測在地連墻帽梁頂部埋設觀測點。沉降采用水準儀進行監測。地連墻墻頂沉降監測基準點借用施工測量控制網的高程基準點。

3.4施工期間地下水位監測

對于地連墻外地下水位監測則采用鉆孔埋設水位管的方式監測地下水位。測試時，將電測水位計的探頭沿水位管向下放，同時有電纜式鋼尺顯示探頭的深度，當探頭碰到孔內水面時，水位計的蜂鳴器發出聲響，這時讀記出鋼尺電纜在管口處的深度，即可得到觀測孔孔內的水位標高。

4　監測報警

監測報警值指標一般由累計變化量和變化速率兩個量控制，累計變化量的報警指標不應超過設計限值。周邊環境監測報警值應根據主管部門和設計的要求確定，當設計無具體規定時，根據規范要求按表1選擇采用。

表1　基坑工程周邊環境監測報警值

地連墻監測報警值應按設計規定執行，當設計無具體規定時，根據規范要求按表2選擇采用。

表2　地連墻結構監測報警值

當出現下列情況之一時，必須立即進行危險報警，并對保護對象采取應急措施。

1）當監測數據接近或達到監測報警值；

2）基坑支護結構或周邊土體的位移突然明顯增長或基坑出現流砂、管涌、隆起、陷落或較嚴重的滲漏等；

3）周邊建筑的結構部分、周邊地面出現較嚴重的突發裂縫或危害結構的變形裂縫；

4）根據當地工程經驗判斷，出現其他必須進行危險報警的情況。

5　監測結果分析

5.1地連墻及內襯鋼筋應力監測

監測結果表明，地連墻應力監測最大值出現在11#槽段外側，鋼筋最大拉應力為43.55MPa，測點位置距離帽梁頂22.5m處，最大應力小于報警值，距帽梁頂22.5m處外側鋼筋應力如圖2所示。

圖2　距帽梁頂22.5m處外側鋼筋應力

地連墻開挖后，隨著每層的內襯閉合，地連墻底部和上部被約束，薄弱部分為內襯以下開挖出的地連墻，該部分地連墻在土壓力的作用下向基坑內部彎曲。隨著開挖深度的增加，地連墻鋼筋所受應力也在增加，在底板混凝土澆筑完成后，應力逐漸減小。開挖過程中，開挖層和開挖層附近的應力增大變化很明顯。

內襯同一深度處的鋼筋應力沿圓周不均勻，尤其是內側。內襯應力與地連墻應力變化密切相關，兩者相互制約，協調變化。因此，內襯作為基坑內后制作的支護構件，對協調地連墻的變形、發揮錨碇支護體系的拱效應有著積極的意義。內襯距帽梁頂8.0m槽段鋼筋應力如圖3所示。

圖3　內襯距帽梁頂8.0m槽段鋼筋應力（單位：MPa）

5.2地連墻深層水平位移監測

監測結果表明，地表施工的重型機械停放及堆載，對地連墻的深層水平位移影響很大。地連墻各槽段基本都向基坑內傾斜，位移值在底板澆筑完成后有所回落，最終趨于穩定。地連墻的深層水平位移受開挖深度有一定程度的影響，隨著開挖深度的加深，深層水平位移的范圍也在擴大。地連墻測斜管CX5位移分布如圖4所示。

圖4　地連墻測斜管CX5位移分布圖

在整個基坑開挖過程中，地連墻深層水平位移值主要在-3～14mm之間，周邊土體的深層水平位移值主要分布在-5～3mm之間。地連墻的深層水平位移變化比較平緩，沒有明顯突變現象發生，均沒有超過報警值。

5.3地連墻墻頂沉降監測

地連墻頂部沉降主要在-5～10mm之間。地連墻頂部沉降最大值為9.20mm，低于報警值。在基坑開挖過程中，地連墻頂部整體沉降略有波動，在底板澆筑完成后，趨于穩定。地連墻頂部沉降曲線如圖5所示。

圖5　地連墻頂部沉降曲線圖

在基坑開挖過程中，地連墻頂部有一部分測點為隆起狀態，有一部分是下沉狀態，整體波動變化不大，沒有出現較嚴重的不均勻沉降現象。

5.4地下水位監測

基坑開挖前期水位波動較大，開挖中期水位有一定程度上升，后期水位變化較小，開挖完成后水位整體變化比較穩定。地下水位變化曲線如圖6所示。

在整個開挖過程中，各層土體開挖基本是在干燥條件下進行，使得施工效率有很大的提高。說明此錨碇基坑的防降水工藝是滿足要求的，地連墻施工質量較好，起到了良好的止水作用。開挖完成后，經過對施工現場的巡視發現，基坑底部和地連墻均無明顯滲水。

圖6　地下水位變化曲線圖

6　結語

通過對大岳高速洞庭湖大橋君山側地下連續墻施工監測數據的分析，得出如下結論：

1）基坑開挖深度增加，地連墻鋼筋應力也增大。底板混凝土澆筑完畢后，地連墻鋼筋應力緩慢回落。內襯應力與地連墻應力變化密切相關，兩者相互制約，協調變化。

2）在基坑開挖后，內襯還未澆筑時，該位置地連墻位移相對較大。內襯澆筑完成并達到一定強度后，地連墻位移減小。

3）在基坑開挖過程中，地連墻頂部沉降值略有波動，在底板澆筑完成后，沉降趨于穩定。

4）基坑開挖前期水位波動較大，開挖中期水位有一定程度上升，后期水位變化較小，開挖完成后水位整體變化比較穩定。

【1】GB50497—2009建筑基坑工程監測技術規范[S].

【2】李慶偉，陳龍華，程金明.北京某深基坑監測實例分析[J].施工技術，2008,9(37):30-32.

【3】安關峰，宋二祥.廣州地鐵琶洲塔站工程基坑監測分析[J].巖土工程學報，2005(3):26-30.

【4】姜晨光.基坑工程理論與實踐[M].北京：化學工業出版社，2009.

Construction Monitoring of the Underground Continuous Wall

LIN Cong
(China Rrail Way Bridge Science Research Institute Co.Ltd.,Wuhan 430034,China)

Combined with practical project of the underground continuous wall construction monitoring in Junshan side of Dayue high-speed Dongting lake bridge,analysis the monitoring results of reinforcement stress of underground continuous wall and lining,deep horizontal displacement of underground continuous wall,the underground continuous wall subsidence,the underground water level.The results show that structural stress,displacement and the influence on surrounding environment to meet the requirements of the specification and design,the underground continuous wall is stable in the process of construction,it had no significant effect on the surrounding environment.

foundation pit monitoring;rebar stress;deep displacement;underground water level

TU476.+3;TU753

B

1007-9467（2016）05-0064-03

林聰（1987～），男，湖北武漢人，助理工程師，從事橋梁檢測與研究，（電子信箱）280045338@qq.com。

2016-01-07