淺析重力壩基坑施工監測

摘 要：本文介紹了啟東市軟土地區一個開挖深度為4.8m左右、采用重力壩圍護的基坑工程設計實例，制定了詳細監測方案，對基坑工程實行信息化施工，及時解決了發生的險情，確保了基坑施工的安全。

關鍵詞：基坑監測;重力壩;位移;圍護結構

一、 工程概況

（一）概況

某項目位于啟東市啟隆鎮，地下設置一層地下車庫、樁基礎;地下車庫基坑面積約為1.052萬平方米，周長約為591m;本工程住宅樓及地下車庫±0.000 相當于絕對標高+3.700m，場地整平后自然地坪絕對標高按+1.800m 計算，相對標高-1.900m，基坑開挖深度詳見表1。

基坑周邊環境情況如下：

（1）基坑北側：1#車庫北側基坑邊線與用地紅線最近距離約為3.7m，用地紅線以外為在建小區建筑。

（2）基坑東側：該側基坑邊線與用地紅線最近距離3.7m，用地紅線以外為在建小區建筑。

（3）基坑南側：該側基坑邊線與用地紅線最近距離約為8.7m，用地紅線以外為在建小區建筑。

（4）基坑西側：1#車庫基坑邊線與用地紅線最近距離約為4.7m，用地紅線以外為施工便道以及空地。

二、 基坑支護結構設計

基坑圍護采用重力壩及排樁的圍護形式，普通壩體寬度為3.70m。

1#地塊地下室周圍較為空曠，但需要保護周邊已施工完成的號房樁基。

三、 基坑監測

（一）監測內容

本項目基坑施工信息化監測工作，自2018年08月中旬進場布點及初值采集到2019年07月底基礎施工至±0.000，基礎回填完畢，監測數據基本穩定為止，總歷時近11個月。監測工作緊隨工程進展，在圍護樁時同步埋設各類監測元件。

本工程監測主要可分以下幾個階段：

（1）第一階段（2018年08月18日～2018年09月14日）：主要埋設各類監測元件。

（2）第二階段（2018年09月14日～2019年04月23日）：土方開挖及基礎底板施工階段。本階段自2018年08月18日土方開挖開始起，到2019年03月22日坑內土方開挖結束，直至2019年04月23日基礎底板全部澆筑結束。

（3）第三階段（2019年04月23日～2019年7月20日）：地下結構施工。本階段基坑大底板養護達到一定強度后，施工地下結構，至2019年07月20日地下結構施工已出±0.00。

在第二～三階段，伴隨著基坑土方開挖、墊層澆筑，各監測項目全面開展，為重點監測階段。

（二）監測點布置

各監測項目的測點布設位置及密度應與樁基施工、圍護施工的區域、圍護結構類型、基坑開挖順序、被保護對象的位置及特性相匹配，同時參照圍護結構位置、附屬結構位置及開挖分段長度等參數，進行測點布置，同時也注意了斷面的布設，主要為了解變形的范圍、幅度、方向，從而對基坑形信息有一個清楚全面的認識，為圍護結構體系和基坑環境安全提供全面、準確、及時的監測信息。

設計各監測項目布點情況如下：

（三）監測數據整理及分析

1. 坑外地表豎向位移監測

將基坑監測工作結束時（截至2019年08月02日），坑外地表測點累計變形數據繪制成圖2。

從圖形曲線變化情況可以看出：

基坑開挖后，圍護結構向坑內側位移逐漸發展，周邊土體隨之發生一定的位移，周邊地表因而出現向下位移的現象，隨著開挖深度的增加，周邊地表的垂直位移量也有所增加。

隨著基坑大底板澆筑完成，圍護結構變形逐漸趨于穩定狀態，周邊地表的沉降速率明顯變緩。

2. 周邊建構筑物垂直位移監測

將基坑監測工作結束時（截至2019年08月02日），周邊建筑物監測的累計結果繪制成圖。各建筑物的垂直位移變化曲線見圖3～圖4。

通過上述圖表來看：

在建建筑物與新建建筑物自身沉降量較大，其中，周邊建筑物監測點垂直方向累計位移最大值為F36測點的-34.62mm。

在大底板混凝土澆搗完成后，建筑物的下沉趨勢均有明顯減緩，各建筑物測點在地下結構施工期間變化量均比較平緩。

3. 圍護頂部垂直位移、水平位移監測

將基坑監測工作結束時，圍護頂部測點累計變形數據統計成表3，分析如下。

注：垂直位移數據為“+”表示測點向上位移，數據為“-”表示測點向下位移;

基坑圍護頂部垂直方向位移最大值為W10的35.92mm;水平方向均表現為向基坑方向位移，最大值為W26的176.00mm。

基坑大底板混凝土澆搗后，圍護頂部各變形測點逐漸趨于穩定，各測點在地下結構施工期間變化較為平緩。

（4）圍護結構側向變形監測

將基坑監測工作結束時，圍護結構側向位移測孔的數據統計成表4分析如下。

圍護結構側向位移監測孔的主要變形發生在底板澆筑前，大底板澆筑完畢后，地下結構施工期間，圍護體的側向變形明顯收斂。

四、 結論

在整個基坑施工過程中，圍護結構局部變形較大，由于及時提醒現場相關參見單位，及時采取了有效措施，保證了基坑的正常運行。

在基坑開挖中應盡可能加快開挖速度，合理掌握開挖的次序。開挖至底板的標高時，應迅速澆筑墊層，這對于有效控制圍護結構變形大有益處。

基坑施工過程中，由于對基坑開挖前的降水設計、施工予以了充分的重視，設計針對不同基坑圍護形式、不同土質進行了充分考慮，降水施工時加強了檢修和監測，為后續基坑開挖和渣土運輸提供有利條件。

在基坑開挖階段以及基坑開挖完成以后底板尚未澆筑時，應對大雨等不利天氣有充分考慮。因為此時圍護體正處于最不利的受力狀態，一旦發生涌沙等不利因素，將會對圍護體的安全運行產生極大影響。

基坑施工過程中，因為加強和完善了對圍護墻體和周邊環境的變形觀測，以及對周邊的水體、土體的監測，及時反饋信息，指導施工，以確保工程安全，順利地完成基坑的開挖施工工作。因此，施工監測是保障工程施工安全，減少經濟損失，同時驗證圍護設計準確性的不可缺少的強有力手段。

參考文獻：

[1]張志剛.軟土地基深基坑支護施工監測技術分析[J].山西建筑，2018（1）.

[2]王亞民.明挖基坑施工監測與分析[J].科技資訊，2010（13）.

[3]盧海東.某深基坑結構的支護設計、施工與監測分析[J].工程建設與設計，2014（1）.

作者簡介：

劉桂云，上海市建筑科學研究院有限公司。