李 明

1.江西省地质工程（集团）公司，江西 南昌 330029; 2.赣中南地质矿产勘查研究院，江西 南昌 330029

1 工程概况

1.1 工程背景

某工程南侧为密集的民房，并在附近埋设（在施工期间，停水时用的水管线、停电时用的电力地下管线以及通讯管线），车站总长196.0m。其中，标准段宽度为19.7m，同时，需在车站中心里程上填充3.3～3.8m 的土，挖开基坑深度约为17.5m。对车站的主体应用明挖顺筑的方法进行施工，旋喷桩止水帷幕应用Φ800@1000，基坑中的钻孔灌注桩应用Φ1000@1200，同时，应用内支撑支护的计划，将钻孔灌注桩镶嵌进散体状强风化花岗岩中7m。在车站需设置的三道支撑，第一道支撑：应用钢筋混凝土（800mm×1000mm），其中，水平间距为9m；第二道支撑和第三道支撑应用Φ609（t=16mm）钢管，其中，水平间距为3m［1］。

1.2 地质简介

在车站的开挖范围之中，最上层是素填土，按顺序依次往下是粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化花岗岩层，最下层是强风化花岗岩，呈散体状。其中，基坑底板主要位于中下层。车站主体的地质结构同附属结构的地质结构相似。

2 监测目的

在基坑开挖过程中，其中支护桩体是基坑最为直接的受力单元，支护桩体受其周围土体的侧向压力作用而产生变形，进而传导至支撑结构，由于基坑的整体安全与其受力、变形状态密切相关，而且，设计基坑支护，无法完全考虑其内部真实的力学效应，因此，通常是通过简化计算来设计。

3 桩体风险源分析

根据地勘报告调查结果，可将后村站的围护桩体工程风险源分为地质、施工与自然因素。

（1）地质风险源来自于场地内的特殊性岩土（风化岩、残积土、软土等）。若是残积土泡水，就会软化与崩解，在水压力作用下，场地内的残积土和全风化岩就会出现涌砂、涌泥、塌坍的情况。除石英外，其它风化带的矿物就会化成黏土矿物，丧失颗粒结合的能力。若是岩体呈砾质或砂质黏性土状，遇水后，其强度会产生急剧下降的情况［2］。

（2）施工风险源来自于结构的施工质量，用在实际工程的材料不符合设计规范；钢筋加工和绑扎不当；混凝土的配制、养护方式不当和时间不够都会影响混凝土的强度；而堆重若是超出正常规定或施工顺序颠倒，基坑超挖、地基坍塌、没有及时垫层浇筑，支护桩形成不均匀沉降、向内挤扰甚至倒塌；形成止水帷幕的止水效果，在水压力下，土体会出现渗流，进而受到破坏；爆破施工，爆破施工过程中可能造成周围建筑物和支护结构的位移或破坏。

（3）自然因素：恶劣气候（暴雨、大风、干热、冰冻）所致的失稳。

4 监测点的布设分析

布设和安装测点，在创建完善基坑的同时，还能对周边环境进行安全检查和监控，不同的地域有着不同的土体性质以及荷载条件，因此，要依据现场实际情况，对工程项目监测方案做出正确的点位设计，除了要求施工过程中确保现场监测时能够利用仪器结合地表与管道沉降共同进行监测达到节约工作量，通过监测的数据，查看基坑实际施工的强度，进而有效降低现场监测点的破坏率。因此，以此为基础，将后村站支护桩顶水平位移（ZQS）和支护桩竖向位移（ZQC）监测点设计数量为20 个，12 孔的支护桩体水平位移（ZQT）监测点。

4.1 支护桩顶部的竖向、水平位移

基坑开挖后，由于外侧水土压力作用，会使得桩体围护结构出现变形，而且，在开挖中，必然会导致坑内土体的隆起或沉陷，通过监测桩体不同深度上各点的水平位移和立柱的竖向位移，获得桩身的实际变形量，根据变形量的大小判断基坑支护体系是否处于稳定状态。依据科学和经济的角度设计，基坑的四周支护结构顶部需沿着顶部的水平、竖向位移布置，在布置每1 点时，需间隔20m。

4.1.1 测点布置原则及要求

立柱竖向位移水准测量时不仅要考虑监测点的布设，还要设置护栏和施工排土影响，以便于监测。应将点位设置在围挡墙上便于监测。

（1）桩顶水平位移及竖向位移测点采用共用点，监测点应沿基坑支护桩顶布设。

（2）监测点需布设到基坑的重要部位（深度变化或阳角部位、各边的中间位置、邻近的建筑物、地下管线）、地质条件复杂的部位。

（3）基坑的风井与出入口侧，需布设1 个及以上的监测位点。

4.1.2 测点布设方法

在选定位置上，进行钻孔，钻孔直径要超过20mm。埋入不锈钢监测元件，放置时，将元件的测头朝上，埋深需超过100mm，用混凝土进行灌注，使得冠梁和不锈钢监测元件形成整体。

4.1.3 测点保护

在布设测点时，要避开基坑的防水墙与护栏，并设立明显标记，依据实际情况可加盖子保护。测点损坏后应按原埋设方法在原位置处重新埋设监测点［3］。

4.2 支护结构桩体水平位移

4.2.1 测点布置原则及要求

应沿基坑周边桩体来布设监测点，监测等级属于二级，布设间距设置为40m，监测孔在基坑的短边中点各布设1 个。基坑各边的中间部位和阳角部位，以及其它具有风险典型性的部位，支护桩体应布设监测位点。布设监测点的位置应该与支护桩顶部的水平和竖向位移监测点尽量处于同一监测的断面。支护桩体水平位移测斜管的长度应尽量高于桩体的深度。测斜管在埋设阶段，管口应加设≮1.0m 的钢护管，管口设置管盖，冠梁施工完成后，管口设置保护装置。

4.2.2 测点布设方法

（1）测管连接：逐节拼接测斜管，在接管时，要注意对准外槽口、对齐内槽口。在测斜管的外侧涂上适量PVC 胶水，将两管连接，再把测斜管插进束节中，应用自攻螺丝在束节多个方向环绕，牢固束节和测斜管，但螺丝或铆钉的位置确保避开内槽口且不可过长。

（2）接头防水：用防水胶布粘贴两端接头，避免水泥浆渗入测斜管内的接头位置。

（3）内槽检验：在侧斜管接长时，需不断穿入到钢筋笼内，确保测斜管的内槽垂直于钢筋笼面，同时，注意侧斜管的上下槽口是否发生扭转。

（4）测管固定：重点绑扎和牢固测斜管和钢筋笼的接头位置，其它位置应用扎带固定，防止浇筑混凝土时，发生上浮或移动的情况。

（5）端口保护：在测斜管上端口，外套软布或者蛇皮袋再用钢管或硬质PVC 管套上，并用发泡剂打入测斜管和外套管的隔层中进行防水和防混凝土冲击力过大，下端口使用蛇皮袋或软布进行包扎后，再用防水胶布密封。

（6）吊装下笼：在钢笼上，绑扎测斜管，用吊装机放入至桩基孔内，等确定位置放进后，将清水注满测斜管，并进行封口。

（7）破桩施工：在支护桩凿除上部混凝土时，最容易出现测斜管凿裂破坏事件，必须派专人看守，指导破桩工人凿桩以防被破坏。

（8）冠梁施工：在冠梁施工前应根据冠梁内钢筋的高度决定出露面接的测斜管长度，保证测斜管长度高于冠梁高度。如果测斜管一侧需要埋入挡墙中，需要解长的测斜管长度必须高于挡墙高度，并且在安装混凝土模板前用试通器进行试通，防止在钢筋笼出露面后接的测斜管出现卡槽现象。

4.2.3 测点保护

在破除桩（墙）顶时应旁站，防止测斜管被凿断；为防止异物掉入测斜管内，可在管口处砌筑窨井并加盖子保护；为防止孔位被意外及不知情者破坏，可在管口边上作醒目标志。待冠梁浇筑完成后，将测斜管锯至冠梁上方5cm，并盖好管盖。

5 结语

综上所述，以科学、安全性、经济的角度去完成基坑支护桩监测点的布设工作、借助于科学的保护措施使基坑监测点位的破坏率极低，不仅很大程度上节约人工成本，而且提高了地质条件不太好的围护结构的风险防控性。