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!!!!!!!!西部探矿工程
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"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""文章编号!#$!""#"$%!&’""&"$""’$!""’
深基坑支护体系的内力与变形监测结果分析
孙愚男!!律文田’
"济南铁路局工程建设监理有限责任公司!山东济南’广州市市政工程维修处!广东广州$$!-$"""!#’-!"!""摘!要!在施工过程中!将监测数据结合基坑工程的实际情况进行综合分析!利用监测数据进行反馈设计和分析!对后续施工具有实践与理论意义"介绍了某深基坑工程的施工监测!对基坑支护结构的内力和变形监测结果进行了分析"关键词!基坑工程#施工监测#位移和内力
特"世纪."年代初对基坑工程进行了广泛的研究%!!我国从’
别是到了’随着城市现代化进程的加快%越来越"世纪/"年代%多的高层建筑拔地而起%基坑开挖规模的不断扩大和开挖围护深度的不断增加%使得复杂的周围环境对围护结构的工作状态
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和位移提出越来越高的要求&(以某深基坑支护结构体系的
锚杆外部$%沿设有锚杆基坑边每边一个%每层0个%设二层#第一层锚杆和第三层锚杆$%用锚杆钢筋计4789’型和频率仪监测(具体监测平面布置情况如图!所示(
位移和内力监测资料为依据%分析和探讨了位移和内力大小的变化规律(!!工程概况
深圳地铁罗湖站安全线深基坑位于深圳火车站候车大厅和罗湖口岸高架桥之间%西边紧邻广九铁路!号线%东边是罗湖口岸前的大马路%距离口岸联检楼约0"-"1(基坑开挖深度属于深基坑%围护结构安全等级为一级(根据地质资料’"-/#1%显示%场地上部为回填土层%下部为第四系海湾堆积层%场地地层由上至下分别为!人工回填土%粉砂%粗砂和砂岩(场地地下水位较高%地下埋深’-上部属孔隙潜水%下部为构造裂隙"1左右%水%水量丰富%地下水受大气降水及地表水补给%大气降水对地下水位影响明显(
根据本工程的特点和要求%采用如下的基坑支护方案!在基坑围护结构中采用水泥浆搅拌桩作为止水帷幕%其直径$$"11%间距为#桩与桩咬合!主体0排%成桩后形成厚’$"11%""11%基坑围护结构采用直径为!$1厚的挡土墙壁)’""11人工!’-挖孔桩%护壁厚度!桩间距!在开挖深度范围内设$"11%$""11)置0道钢支撑%钢支撑采用外径&壁厚!根据本工程""11%&11%的特点%需要在基坑东边设置0层预应力锚杆%锚杆直径’.11%倾角0)在基坑的北端采用放坡开挖%坡度!3"-此处作为止"20%水帷幕的水泥土搅拌桩直径$间距#共$排(""11%""11%"!监测点设置
#$变形观测点设置于桩顶冠梁上%同一基坑边上的观测点!
应位于一条直线上%用4’光学经纬仪监测(
#$钢支撑监测的时候每层选取%根钢管%最大间距0最’"1%小间距!每根#个点%用56"-$1%0.!/应变仪和表面应变计监测(
#$监测锚杆预应力的锚杆应力计焊接于锚杆钢筋之间#靠0
#!监测结果分析#$!!锚杆预应力控制
锚杆在锁定以后%用频率仪对土层锚杆进行应力监测(从表!中所测数据可以看出%&根锚杆施加的预应力均有不同程度的损失%为$损失率为$最小的荷&号锚杆损失最大%#-%:;%#-%<%载损失为!损失率为!最后对损失率最大的锚杆"-":;%"-"<)进行了二次张拉(表中的结果表明在进行张拉和锁定的时候出分析原因是目前张拉和锁定的工艺不是很合现了预应力损失%
理所致(可以通过超张拉与改进锁定工艺等手段来弥补和减少预应力的损失%保证施工质量%使每根锚杆都发挥应有的作用(当锚杆锁定后%用频率仪测得的应力变化很小%基本处于稳定状态%但随着基坑的开挖%锚杆应力有所增加(#%"!钢支撑轴力控制
钢支撑轴力是通过粘贴在钢管上下左右的#个应变计测出
注!图中只画出了安装应变计的钢支撑(
图!!监测点平面布置图
万方数据
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西!部!探!矿!工!程!!!!!!!!!!!!!!!!!
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频率的算术平均值计算得到!钢支撑轴力的变化如图’所示"
表!!锚杆锁定后预应力损失情况
设计锁定荷载
锁定荷载荷载损失荷载损失率
锚杆编号
#:;$#:;$#:;$#<$!!""%#-#’$-&’$-&’!""%.-#’!-&’!-&0!"".#-$!$-$!$-$#!""..-!!!-/!!-/$!""/"-"!"-"!"-"&
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图"!钢支撑轴力
!!监测结果表明!
随着开挖深度的增加!支撑轴力均有所上升!这主要是坑内土体挖除后!支护桩体向坑内移动!引起侧压力的增加!但轴力的变化都没超过报警值"在施加第一道钢支撑后!随着土方的开挖!该支撑的轴力不断增加%在第二道钢支撑施工完后!随着土方的开挖!第一道钢支撑的轴力增加的幅度减小!而第二道钢支撑的轴力增加的幅度却很大%同样在施工完第三道钢支撑的时候!第一&第二道钢支撑的轴力增长速度缓慢!有的甚至略有减少!而第三道钢支撑轴力增长速度却很大"根据监测结果分析!相应工况对应的钢支撑轴力影响最大!在底板浇筑完时钢支撑轴力有所减少!说明底板对支护桩体变形有一定的约束作用"当钢支撑拆除时!还未拆除钢支撑轴力有所增加!所以在拆除时要选择适当的拆除方案!保证基坑的安全!并加强钢支撑轴力的监测"%#!变形控制
根据监测数据!绘出了基坑东边#>O段和86段$的位移和沉降随时间的变化图!如图0所示"基坑变形主要有以下几个特点’
#!
$总体看来万方数据!基坑东侧和西侧的水平位移比南侧和北侧的图#!水平位移和沉降汇总图
大!这说明基坑的边长对水平位移的影响较大%
#’
$随着基坑的开挖!基坑的变形明显增大"位移平均速率最大值为’-011(P!到’月底#开挖到设计标高$!基坑最大位移为.-"11%基坑沉降速率最大值是#-$11(P"在监测过程中发现基坑南端西侧即紧邻铁路的基坑边’""!年!’月&!/日的水平位移变化较大!其中!’月&日的水平位移增量有&11!!’月日的水平位移增量有&-$11!!’月.日和!’月/日两天水平
位移增量!011"至’""!年!’月/日止最大累积水平位移有%-$11&’&11!尽管最大累积水平位移没有超过警戒值!但近四天位移变化率平均达到了&11(P!超出了正常变化范围"分析原因可能是’从已开挖的土质情况来看!基坑周围铁路一侧南端上面是人工填土!之下至坑底主要是淤泥质土!土质较差%地下水位下降使有效应力增加%安全线南端西侧锚杆施工前开挖深度过大!加上东侧生活污水水管损坏!使水流入此处!使土压力增加导致支护桩向坑内水平位移过大"!结束语
#!
$施工锚杆在进行张拉和锁定的时候出现了预应力损失!损失率一般都在!"<!’&<之间!可以通过超张拉与改进锁定工艺等手段来弥补和减少预应力的损失"
#’
$钢支撑轴力随着开挖深度的增加而增加!其大小的变化与工况&开挖方式&施工速度和支撑拆除等因素有关"
参考文献!
)!*!龚晓南-深基坑工程设计施工手册)L*-北京’中国建筑工业出版社!!//.-)’*!夏才初!
李永盛-地下工程测试理论与监测技术)L*-上海’同济大学出版社!!///-
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深基坑支护体系的内力与变形监测结果分析
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年，卷(期)：
被引用次数：孙愚男， 律文田孙愚男(济南铁路局工程建设监理有限责任公司,山东,济南,250001)， 律文田(广州市市政工程维修处,广东,广州,510100)西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING2006,18(5)2次
参考文献(2条)
1.夏才初;李永盛 地下工程测试理论与监测技术 1999
2.龚晓南 深基坑工程设计施工手册 1998
引证文献(2条)
1.钱伟伟.单红仙.贾永刚.石守业 预应力锚杆嵌岩桩的设计参数研究[期刊论文]-西部探矿工程 2008(12)
2.蔡文胜 竖向预应力水泥搅拌桩墙在深基坑围护工程中的应用[学位论文]硕士 2006
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