上海某超市集团深基坑施工信息化监测分析

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摘要：本文结合上海某超市集团深基坑施工的实际情况，综合考虑围护设计、施工工艺及环境保护等因素，分析了该工程西侧和东侧的监测数据，包括围护结构深层水平位移、周边地下管线、围护墙顶水平位移及周边建筑物沉降，得出一些初步的结论和建议供今后类似工程作参考。

关键词：深基坑；监测；变形分析

中图分类号：TV551文献标识码： A

引言：工程监测目的是通过对基坑施工期间基坑围护和支撑的变形、地下水位及其影响范围内的环境变形项目的监测数据进行的分析及预测，判断当前基坑的安全度，及时指导工程的施工，以达到信息化施工的目的，保障业主及相关社会利益。同时通过现场监测结果和设计报警值的比较，验证围护设计相关参数，以便对设计方案或施工过程和方法进行优化。

1工程概况

本基坑开挖面积约20600m2,基坑普遍开挖深度为13.70m，局部深度达到16.05m，安全保护等级为一级。采用φ1000mm的钻孔灌注桩作为围护结构形式，灌注桩入土深度分为29.0m～31.5 m，止水帷幕采用三头水泥土搅拌桩，坑内使用三轴水泥土搅拌加固。采用三道钢筋混凝土水平向支撑，竖向支承系统采用一柱一桩，整个基坑施工平面上分为5个区域，竖面上分为4层土，第一层土-1m，第二层土-5m，第三层土-9m，第四层土-13.7m。

该地块位于长江三角洲入海口冲击平原，其地貌属上海地区滨海平原地貌类型，地貌形态较单一。基坑开挖深度范围内地层主要有①1褐黄色粉质粘土、②2灰黄色淤泥质粉质粘土、③灰色淤泥质粉质粘土加沙质粉土、④灰色淤泥质粉质粘土，因基坑粉性土较厚，渗透性较强，基坑开挖时容易产生塌陷、管涌、流砂等现象。基坑基底位于第④层淤泥质粘土层中，其土质相对较为软弱，易产生流变等现象。浅部土层中的地下水属于潜水类型，其稳定水位埋深在0.3m～1.5m之间。根据该地块的地质勘察报告，本地块承压水头埋深约为3～11m经计算，基坑不会产生突涌。根据勘察报告，基地内未发现暗浜。

本基坑面积大，离基坑三倍开挖深度范围内涉及管线和建筑物众多，为减少文章篇幅，这里主要介绍本基坑西侧的地下管线和东侧部分建筑物分布情况。离基坑西侧围护结构由近及远依次有电力（约5m）、信息（15m）、上水（18m）地下管线；紧贴基坑东侧围护结构有已建二期、三期及连廊。

2监测点布置

监测点的布置本着“全面监测，重点突出”的原则，全面反映基坑施工过程中基坑的围护体系和支撑体系以及周边环境的变形情况。基坑西侧布置了3排共21个地下管线沉降和位移监测点，不同管线测点间沿垂直于基坑边线的剖面线布置；西侧围护墙顶布设了10个水平位移监测点，该侧围护灌注桩内布设了4个围护墙体深层水平位移观测孔及3个坑外土体测斜孔；基坑东侧共布置16个建筑物沉降监测点及34个连廊立柱沉降监测点。监测点布置如图1。

图1基坑监测点布设示意图（部分）

3监测数据分析

3.1围护墙体深层水平位移

随土方不断挖深，围护体向坑内最大水平位移位置逐渐下移；底板浇筑结束后，最大水平位移的深度位置不再变化。各墙体及土体测斜最大值及其所在深度如表1所示。

表1各墙体及土体测斜最大值及其所在深度

墙体测斜 位移最大值(mm) 所在深度(m) 墙体测斜 位移最大值(mm) 所在深度(m)

CX4 194.8 14.0 TX2 213.9 13.5

CX5 217.6 12.5 TX3 197.9 13.5

CX7 132.6 14.5

从表1可以看出：

（1）所有测斜孔深层水平位移监测数据的最大值均已超过报警值（30mm），且超出幅度较大。

（2）测斜的最大水平位移变形位置多数出现在基坑深度12.5m～14.5m位置,即基坑开挖深度的附近。

（3）处在基坑西侧中间位置的测斜孔最大深层水平位移变化量比在该侧两头的测斜孔的最大深层水平位移变化量相对较大。

（4）CX5、TX2测斜孔变形最大，其不同时间节点的变形曲线如图2和图3：

图2CX5各阶段变形曲线 图3TX2各阶段变形曲线

从CX5、TX2测斜孔的变形曲线可以看出，随着基坑开挖的不断加深，基坑围护墙体不同深度水平位移曲线沿深度方向呈“鱼腹”状分布，即中间大，向上下两段逐渐减小，且空口位移较大；浇筑垫层后，基坑围护墙体的变形速率明显降低；基坑围护墙体的变形直至底板浇筑后一段时间才基本稳定。

CX5、TX2测斜孔变形最大的原因可总结为以下几点：

1）地质情况，基坑开挖下部深度主要是在淤泥质粘土层，基坑围护外侧压力大。

2）支撑情况，该处第一道水平支撑由西向东逐渐下斜连接至第二道水平支撑，该支撑形式较常规项目存在较大的差异。

3）荷载情况，CX5、TX2测斜孔所处位置为工地材料堆场，钢筋及其他材料重量可视为在基坑围护结构增加较大外部静荷载。

4）周边情况，基坑西侧围墙外为市政道路，本项目土方车等工程车辆及社会车辆较多，对基坑围护影响较大。

5）测斜孔CX5、TX2测孔所处位置位于基坑长边中部，且基坑开挖至底板浇筑时间持续太长，变形相对较大。

3.2地下管线和建筑物沉降

基坑西侧的三排管线监测点中，各排管线监测点最大沉降量为：上水S5测点下沉36.2mm，信息X5测点下沉37.1mm，电力D4测点下沉138.4mm，电力D5测点下沉149.4mm，电力D6测点下沉147.6mm；管线水平位移最大为D5向基坑方向位移139mm。

基坑东侧建筑物沉降量较大的点分别为： F14测点下沉51.2mm，F15测点下沉47.5mm，F16测点下沉38.5mm，F23测点下沉37.4mm，F24测点下沉37.6mm，建筑本身出现了多处新增裂缝。

通过参照监测点平面布置图来分析监测数据，可以得出：

（1）西侧地下管线和东侧建筑物沉降都较大，主要由基坑围护墙体变形导致的土体损失引起。

（2）S5、X5、D4、D5、D6测点处于基坑长边中部位置，相对于其他管线监测点沉降量都要大。

（3）基坑东侧建筑紧贴基坑，受深基坑的多块分区施工等因素综合影响，致使建筑的沉降量较大；由于不均匀沉降，使建筑产生了新增裂缝。

3.3围护墙顶水平位移

基坑西侧围护墙顶水平位移累计最大点分别为：Q29向基坑方向位移175mm，Q30向基坑方向位移179mm，Q31向基坑方向位移180mm。

围护墙顶水平位移远远超出报警值（30mm），主要由围护侧向压力较大及第一道支撑受力较弱等因素引起。

3.4连廊立柱沉降

基坑东侧已有连廊下为两层地下室，土方卸载后，连廊出现大幅上抬，变形最大点分别为：Z15上抬60.3mm，Z19上抬70.6mm，Z22上抬75.3mm，Z24上抬65.7mm。

连廊上抬主要原因分析为土方卸载，坑底土体出现较大回弹，连廊地面与建筑连接处出现多条较大裂缝，为控制连廊变形，采取了加厚垫层，连廊地面堆沙包等一系列措施。

4结语

本基坑深度较大，施工工序合理，质量较高，围护变形量本应较小，因而对邻近管线等周边环境的影响亦小，但实测数据表明本基坑围护结构变形较大，引起周边管线和建筑物较大沉降。因此，根据本基坑工程的实际情况，结合本次基坑工程的监测结果，得到了以下几个初步结论和建议，作为今后监测工作的参考：

（1）深基坑施工过程中，进行围护体系护监测是十分必要的。本基坑信息化监测中，通过将监测数据及时汇报给业主、监理、设计和施工等参建单位，参建单位及时采取有效措施和施工技术应急预案，为控制周边环境变形急剧发展和确保周边环境安全具有积极意义，也为优化设计及合理组织施工提供可靠的信息。

（2）基坑开挖至浇筑底板过程中，应密切关注基坑的“时-空”效应，实行分区开挖，减小分块开挖长度，加快施工进度，及时浇筑垫层和底板，避免基坑开挖周期过长，对保证基坑稳定及减少对周边环境影响极为有利。

（3）本基坑的第一道支撑形式较常规项目存在较大的差异，根据工程实际情况，应反复验算，采取合理的支撑形式，保证基坑的安全稳定。类似支撑所对应的围护点，是基坑安全的风险点，监测当中需重点关注其围护结构和周边环境的变化状况。

（4）连廊立柱的上抬应得到有效控制，防止差异沉降过大导致结构开裂。

（5）在监控周边建筑物沉降的同时，应关注建筑物的差异沉降，以免引起建筑物新增裂缝和严重倾斜。

参考文献：

[1]GB50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范[S].

[2]JGJ8-2007，建筑变形测量规范[S].

[3]DG/TJ08-2001-2006，基坑工程施工监测规程[S].

[4]GB50026―2007，工程测量规范[S].