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浅析某大厦深基坑工程的设计与监测

2022-05-30甘锐基

智能建筑与工程机械 2022年7期
关键词:基坑支护

摘 要:以某大厦深基坑工程为实例,简要浅析该基坑工程设计的科学合理性和可靠性,通过基坑工程监测技术手段监测该基坑在施工阶段的实时状况,掌握监测的信息,及时反馈和指导基坑的开挖和使用,以保障施工人员的生命财产安全。

关键词:基坑支护;基坑监测;报警值

中图分类号:TU753                                  文献标识码:A                                   文章编号:2096-6903(2022)07-0023-03

1 概述

为了满足人民日益增长的需求,要在有限的土地上开发利用更多的空间,只能向地下空间发展。由此可见基坑工程越来越多,以满足施工的需求,但是基坑在施工阶段存在较大的安全隐患,易发生支护桩(墙)的倒塌,滑坡坍塌等事故。所以,基坑工程在设计、施工和监测等环节上均应符合现有规范规程的要求,基坑支护设计要科学合理,具有可靠性,特别在施工环节,应严格按照标准执行,施工质量的好坏直接影响基坑的使用,变形监测作为重要的辅助手段,能及时掌握基坑变形情况,能为基坑的开挖过程及使用提供重要的保障。

2 工程实例

本文以某大厦深基坑为典型,着重从设计及监测两方面进行浅析,该基坑为我市少有的特大深基坑。

2.1 工程概况

该大厦拟建地上45层商住楼1栋,建筑高度约143.50 m,工程重要性等级为一级;地上30层公寓1栋,建筑高度近100.00 m,工程重要性等级为一级;地上16层公寓1栋,建筑高度约60.00 m,4层商业裙楼,建筑高度约20.00 m,工程重要性等级为二级。全场设4层地下室,基坑开挖深层约18.00 m。为民用建筑,根据附近同类工程经验,基础类型拟采用人工挖孔灌注桩,桩底为中风化岩作基础持力层,桩径1 200~2 200 mm,预计桩长8.00~15.00 m。

2.2 周边环境现状及水文地质条件

2.2.1周边环境现状

该大厦位于惠州市演达大道与麦地东路交汇处附近,场地东侧为演达大道,南侧为规划路及民用建筑物,西、北两侧均为民用住宅建筑物。

2.2.2 水文地质条件

根据勘察单位提供的地质勘察报告表明包括以下三点:

第一,地表水的水文特征受大气降水的影响表现为:降水强度大,径流量大,汇流时间短,枯水期降雨量小,径流量少。

第二,地下水含水层赋存介质,可划分为松散层孔隙水和基岩裂隙水二类。松散层为弱透水,水量贫乏,富水性差,地下水对施工影响较小;基岩裂隙水赋存于中深部强、中风化岩体裂隙中,岩体破碎,岩体风化裂隙多为粘土矿物充填,水量贫乏。

第三,场地地下水主要受大气降水、地表水垂直渗透及岩土层间的侧向渗透补给,大气蒸发为主要排泄途径。

2.3 基坑支护设计

根据拟建项目的规模及工程地质条件,结合现场周边环境的复杂程度,对该基坑工程做出了如下要求:本基坑工程设计安全等级为一级; 保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;保证主体地下结构的施工空间。根据基坑设计要求,綜合安全等级及经济等多方面因素考虑,最终确定了基坑支护设计方案选型。

2.3.1 基坑支护结构设计

本基坑工程支护型式:拟采用钻(冲)孔灌注桩+钢筋混凝土内支撑进行支护。

排桩为φ1 200@1 400混凝土灌注桩,内支撑为800×1 000、1 000×1 000混凝土角撑或对撑,桩间采用100厚喷射混凝土并挂φ8@200×200钢筋网保护桩间土体。

2.3.2 基坑防渗设计

在基坑边含填土层地段沿基坑周边紧贴支护结构布置一排水泥土搅拌桩形成止水帷幕,水泥土搅拌桩直径800 mm,间距450 mm,止水桩应穿过填土层嵌入强风化岩层不少于0.5 m,施工时应根据实际地质情况确定止水桩的深度。

排桩+内支撑支护能保证施工安全、施工技术已比较成熟、结构整体性好,挡土能力强、变形易于控制等优点;再加上水泥土搅拌桩止水帷幕,在一定程度上有效的隔绝了基坑内外水的流动,在正常使用条件下能有效保证基坑开挖和工程桩基础施工的安全。

根据我国现行规范、规程要求,对于基坑设计安全等级为一、二级的基坑工程应进行基坑工程监测。

2.4 基坑工程监测

基坑施工是在内部地层进行,施工不可避免扰动地层,引起的地层变形会影响基坑支护结构的安全,对于基坑在开挖过程中引起的地层力学响应在时间和空间上的规律,以及在不同施工方法所引起的不同力学响应的信息可以通过施工监测技术手段获取,且及时预测地层变形的发展趋势,以便及时给施工方、设计方提供准确的、可靠的、科学的数据。

2.4.1 编制依据

《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009);《建筑基坑支护技术规程》JCJ 120-2012;《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001);基坑工程设计图及相关资料;施工组织设计方案。

2.4.2 监测目的

基坑工程监测的根本目的是及时跟踪掌握在基坑开挖过程中可能会出现的各种不利现象,掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护效果,为基坑设计和施工单位提供有效的信息,以便及时修改基坑支护参数和施工安排,切实保障施工人员的生命安全和基坑及周围建筑物的财产安全。同时验证基坑设计的科学性和合理性以及施工的可行性和可靠性。

2.4.3 监测内容

按相关规范要求,结合本基坑支护结构工程的型式及规模,基坑支护安全等级为一级,该基坑工程主要监测项目有坑顶水平位移、坑顶竖向位移、深层水平位移、立柱沉降、周边地表及管线沉降、内支撑轴力、地下水位、周边建筑物沉降以及日常的巡视检查工作。其各监测项目的数量如表1所示。

2.4.4 监测报警值

根据规范要求,并结合工程实践经验,该工程监测项目按基坑设计安全等级一级进行设定报警值,如表2所示:

2.4.5 监测结果

于2019年1月至2020年6月历时近17个月的连续监测,在各方的共同配合和支持下,最终顺利完成了监测任务,现将各监测项目结果报告下,如表3所示。

2.4.6 监测结论

通过对监测数据的分析,并结合日常巡视检查现场周边环境的变化情况。该基坑工程监测结论如下:

该基坑在监测过程中,基坑周边地下水位出现较大变化量,已严重超过规范要求预警值,但对基坑未造成直接影响,且基坑未出现任何不良现象。基坑各项监测点(除周边地下水位外)在基坑开挖过程中未出现较大变化量,仅基坑支撑拆除后基坑支护结构出现了明显位移量,但累计位移量仍在规范的控制范围内。基坑在施工过程中未出现基坑坍塌及对周边环境产生不良的影响,说明基坑支护设计的科学合理性及其可靠性,同时说明基坑施工质量满足使用要求。

3 结语

通过该对该深大基坑工程的简要介绍和分析,着重从基坑设计和基坑工程监测两个方面进行阐述。合理的、科学的基坑设计,既能为委托方节约成本,也能为施工提供可实施性和可靠性。在施工过程中基坑工程监测起到了至关重要的关键,其过程跟踪,能及时反馈基坑的变化状态,为基坑开挖进度及施工人员的安全提供重要保障。

参考文献

[1] GB 50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

[2] GB 50026-2007.工程测量規范[S].北京:中国计划出版社,2008.

[3] JGJ 8-2016.建筑变形测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[4] JGJ 120-2012.建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[5] 《某大厦岩土工程勘察报告》汕头市粤东工程勘察院[R],2018.

收稿日期:2022-05-07

作者简介:甘锐基(1987—),男,河源紫金人,本科,中级工程师,研究方向:建筑工程检测。

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