宋文峰 安慶軍 吳 剛

(1.中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266100;2.青島市勘察測繪研究院，山東青島 266032)

1 概述

樁錨支護由排樁支護和錨桿支護組成。基坑底面排樁嵌固范圍內(nèi)的巖土體受到樁側(cè)位移的作用產(chǎn)生的被動土壓力和錨桿的預(yù)應(yīng)力作用共同抵抗了樁體上端的主動土壓力。實踐證明:單根錨桿的承載力主要受兩方面因素影響:

1)膠結(jié)材料同鋼絞線的握裹力;

2)孔壁同鋼絞線的粘結(jié)力。

樁錨支護體系安全且經(jīng)濟，它利用錨桿代替內(nèi)支撐，給地下施工提供了廣闊的工作空間，對場地的機械施工影響較小，提高了地下施工的工作效率，因此在邊坡和基坑支護工程中得到廣泛應(yīng)用［1，2］。基坑開挖過程中，其穩(wěn)定性受多種因素影響［3］，通過實際監(jiān)測可以進一步修正工程設(shè)計。本文結(jié)合工程實例，進行了施工監(jiān)測分析。

2 工程概況及地質(zhì)條件

本工程位于青島市市北區(qū)，處于308國道東側(cè)，合肥路南側(cè)，伊春路北側(cè)。地下車庫±0.00=33.6，獨立基礎(chǔ)，基底標(biāo)高約23.10 m。場區(qū)地面標(biāo)高約34.60 m～37.03 m，基坑開挖支護深度約11.5 m～14.3 m，基坑邊坡周長約250 m。本場區(qū)主要地貌形態(tài)為山前坡地，微地貌不發(fā)育。本區(qū)段勘探深度內(nèi)揭露的地層自上而下分為3層:雜填土3.3 m，礫砂3.50 m，下層為強風(fēng)化巖。

3 工程設(shè)計及監(jiān)測方案

3.1 工程設(shè)計

根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》，基坑的開挖深度、工程地質(zhì)條件及類似工程的施工經(jīng)驗等進行工程設(shè)計?；娱_挖是基坑工程的一個重要內(nèi)容，開挖方案運用時空效應(yīng)理論，確?；拥陌踩阌谑┕ぃ?，4，6］。本基坑10號監(jiān)測點位置區(qū)段采用了樁錨支護設(shè)計，其支護設(shè)計如圖1所示。

圖1 支護設(shè)計示意圖（單位：m）

3.2 監(jiān)測方案

施工期間在基坑周圍建筑物上布置10個監(jiān)測點，11號，12號點由于現(xiàn)場條件不滿足布設(shè)條件無法埋設(shè)及觀測。對基坑側(cè)壁樁頂水平位移和垂直位移進行監(jiān)測，采用鋼尺、精密水準(zhǔn)儀、全站儀對這些監(jiān)控點進行觀測。

本基坑樁頂水平位移監(jiān)測采用小角度法。在基坑一定距離外設(shè)定基準(zhǔn)點，基準(zhǔn)點盡量與監(jiān)測點在一條直線上，在基坑外較遠(yuǎn)距離外設(shè)定后視點?；鶞?zhǔn)點與后視點連線作為零方向，測定一定監(jiān)測時間內(nèi)，監(jiān)測點與基準(zhǔn)點連線與零方向之間的角度變化值Δβi。根據(jù) Δi=Δβi× Li/ρ(Li為監(jiān)測點到基準(zhǔn)點的距離;ρ為常數(shù))計算水平位移變化值。

樁頂垂直位移監(jiān)測采用相對高程系，建立高程控制網(wǎng)，用水準(zhǔn)儀引測。參照三等水準(zhǔn)測量技術(shù)要求施測。

3.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

現(xiàn)場監(jiān)測是信息化施工的重要依據(jù)，通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時反饋，可以及時修正支護設(shè)計和對施工進行指導(dǎo)。監(jiān)測過程中盡量減小外部因素的影響，基坑開挖前監(jiān)測水平位移的變化初始值，以后根據(jù)施工進度每天進行測量(見表1)。

表1 樁頂水平位移監(jiān)測點數(shù)據(jù)表

根據(jù)各觀測點畫出水平位移—時間曲線，如圖2～圖4所示。

表2 樁頂豎向位移監(jiān)測點數(shù)據(jù)表

根據(jù)各觀測點畫出豎向位移—時間曲線，如圖5～圖7所示。

1)樁頂水平位移變形主要出現(xiàn)在基坑開挖至墊層施工階段，基坑使用階段至回填期處于穩(wěn)定狀態(tài)。對測試數(shù)據(jù)進行分析，變形較明顯在HV9號點位置，最大的累計位移值為125.9 mm。原因是夏季大量降雨積水，滲漏到土體中，造成數(shù)據(jù)異常。

圖2 樁頂水平位移變化曲線圖（HR1～HR4）

圖3 樁頂水平位移變化曲線圖（HR5～HR8）

圖4 樁頂水平位移變化曲線圖（HR9～HR12）

圖5 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR1～HR4）

2)樁頂豎向位移監(jiān)測點位移曲線圖，主要反映基坑樁頂在基坑開挖使用期間的沉降變形趨勢。樁頂豎向位移變形在基坑使用期間已達(dá)穩(wěn)定，變形主要出現(xiàn)在基坑開挖至墊層施工階段，在使用期到回填完成時處于穩(wěn)定狀態(tài)，最大位移也發(fā)生在HV9點位置，最大位移量是-21.8 mm(見表2)。

圖6 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR5～HR8）

圖7 樁頂豎向位移變化曲線圖（HR9～HR12）

4 結(jié)語

1)樁錨結(jié)合，避免了采用內(nèi)支撐而影響機械挖土和地下室施工的缺點;樁錨支護的樁和錨桿共同作用，大大增加了安全系數(shù)。

2)基坑整體水平位移變形在使用期間達(dá)到穩(wěn)定，從整體數(shù)據(jù)看，本基坑支護效果良好。

3)通過基坑的監(jiān)測，得到樁錨支護體系樁體水平位移隨時間發(fā)生變化的分布規(guī)律，隨著開挖施工及暴露時間的增加，基坑變形呈現(xiàn)增加的趨勢。

［1］張金民，曾進群.樁錨擋墻支護體系擋板土壓力的試驗研究［J］.地下空間，2002，22(1):58-60，64.

［2］劉建航，侯學(xué)淵.基坑工程手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997:731-748.

［3］胡正華，金 甌，陳成振.軟黏土地區(qū)深基坑施工監(jiān)測研究［J］.鐵道建筑，2011(7):99-101.

［4］張國超，侯智勇.平姚某工程基坑土釘墻支護施工監(jiān)測分析［J］.施工技術(shù)，2011(7):35-37.

［5］張洪堯.樁錨支護計算位移與監(jiān)測結(jié)果對比分析［J］.山西建筑，2013，39(27):63-64.

［6］奚光宇.北京地鐵明挖基坑的監(jiān)控量測［J］.鐵道建筑，2010(8):53-56.