深基坑位移监测和控制技术

第３２卷第２２期　２００６年　ｌ１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．２２　Ｎｏｖ．２００６　・１３９・　文童编号：１００９—６８２５（２００６）２２—０１３９—０２　深基坑位移监测和控制技术　刘建伟　摘要：结合山西煤炭进出口公司职工住宅楼基坑支护位移监测的实例，介绍了监测项目、方法和控制点与监测点的布　置，得出的观测结果及时准确地为工程进展提供必要数据，对今后的类似工程提供借鉴与依据，具有一定的推广价值。　关键词：监测项目，深基坑支护，控制技术　中图分类号：ＴＵ４６３　文献标识码：Ａ　１　工程概况　山西省煤炭进出口集团公司职工住宅楼工程位于太原市旱西　３观测精度分析　采用全站仪测量空间点的坐标，误差主要包括控制点本身的　对中误差、测距误差、测角误差及外界条件的影响　１　Ｊ，由　关街南侧、三桥大厦正对面，是集居住、商务、购物为一体的现代化　中误差、高层建筑。工程占地面积４　２８３．４　ｍ２，总建筑面积４０　５８３　。整　于每次测量均采用同一控制点，故认为它本身的误差不影响观测　个建筑由三部分构成：中间为高层住宅楼，地上二十九层，地下二　精度；观测时使用强制对中，对中误差较小可忽略不计。因此测　层，基础开挖深度一１０．１９４　ｍ；主楼北侧为商场，地上三层，地下　量精度可由下式计算：　二层，开挖深度一１０．３１４　ｍ；主楼南侧为地下二层错层车库，开挖　Ｍ：．　＝（ＣＯＳ２　）Ｍ　＋Ｓ　Ｍ６／　。　误差系数，Ｓ距离）；　Ｍ　——水平角观测中误差；　——深Ｊ蔓一８．５６４　ｍ。室内外高差０．６　ｒｎ，需支护深度为８　ｍ～９．７　ｍ。　式中：Ｍ——测距中误差，Ｍ＝ａ＋ｂＳ（ａ为固定误差，ｂ为比例　土方开挖面为７０．８　ｍ×６４．８　ｍ，总土方开挖量计４．１万ｍ３，场地　周围地下市政管线多，北侧为城市主干道，东、西侧有新建居民住　宅和年久危房，周边环境复杂，为一级基坑。　场地地下水位约在自然地坪线下４．３　ｍ（标高７８３．０）属潜　竖直观测角。　取最大观测距离为１００　ｍ，最大竖直角１０。，仪器测距标称精　水，含水层为杂填土。基础开挖后最终底平面平均在地下水位以　度为±（２－－Ｉ２×１０　Ｓ）ｎｌｎ＇ｌ，测角精度为±２　代入上式，得Ｍ上．　＝　下７ｍ左右，与自然地面高差８．１　ｍ～９．２ｍ。故基坑施工及周边　±２．９　ｍｍ。　环境的安全至关重要，为确保深基坑支护及周边环境万无一失，　若采用两测回，则　．　＝±２．０５　ｍｉＴｔ，可见能达到变形观测　本：【程采用了排桩加止水帷幕的挡土结构和按基坑平面设计的　的精度要求。　内支撑支护技术，并在支护过程中对周边建筑物及基坑实施了监　４观测结果　１）根据上述观测方法，采用全站仪每１０　ｄ对压顶梁和环梁进　行一次观测，并将本次实测值与上次测量值比较，进行全面分析，　得出本次测量结果。　测和控制。　２监测项目、方法和控制点、监测点的布置　２．１　环梁及压顶梁的变形监测　包括水平和竖直两个方向，变形监测点设在环梁上，控制点　随着基坑的一步步开挖，压顶梁和环梁在周围不平衡力的作　设在离基坑边６０　ｍ（大于５倍的基坑开挖深度）外的旱西关街上。　用下，出现了向椭圆中心的偏移，且随着基坑开挖深度的加大，偏　采用徕卡ＴＣ７０５全站仪，考虑到仪器特点，选用简便易行的　移值也在逐渐增大，至主楼底板施工完，最大偏移值达到２４　ｍｉＴｔ，　极坐标法进行观测。测量时仪器置于控制点上，输入测站点坐标　地下二层施工完后，基坑四周回填至一５．０　ｍ，压顶梁和环梁的变　和后视点点号，在场地精确测出三个新控制点，经简易平差后，得　化不大，为环梁的爆破提供准确的依据。　到这三点成果，然后分别在这三点架仪器对各个监测点进行距　２）通过对周围建筑物变形及路面进行沉降观测（从基坑开挖　离、角度测量，经平差计算后得本次坐标成果。与上次成果进行　到地下结构施工完），共计１７次，路面最大沉降量４９　ｍｌＴｔ，周围建　比较，便可得出位移情况。　筑物最大沉降量２１　ｍｉＴｔ，没有出现地面裂缝和建筑物裂缝的急剧　２．２周围建筑物变形　对东、西侧居民楼及西侧旱西关南二条街、北侧旱西关大街　点，每隔１０　ｄ观测一次，采用水准仪进行沉降观测。　２．３地下水位　降水前统一测一次自然水位，降水达到预定标高前，每日观测３　次～５次，地下水位降到预期标高后，每日观测１次～３次。　发展。　３）地下水位观测从２００３年７月１５日开始到２００４年３月结　根据观测到的水位变化情况采取回灌或调整抽水量等措施，控制　基坑水位每天发展不超过５００　ｍｉｔｔ，基坑边坡稳定。　基坑开挖及地下结构施工期间，地下水保持在基底以下；期间　变：形进行监测，变形监测点分别设在建筑物及路面上，共设置２１　束，在基坑内外布置了７眼水位观测井并对水位变化进行观测。　５结语　在全站仪比较普及的今天，采用全站仪对基坑的变形实施监　测，方便灵活，经济可行，及时准确地为工程进展提供必要数据，　地下水位的控制应满足：基坑开挖及地下结构施工期间，地　对今后类似工程的借鉴提供一定的依据，具有一定的推广价值。　下水保持在基底以下；深部承压水不引起坑底隆起；降水期间邻　参考文献：　近建筑物及地下管线正常使用；保证基坑边坡的稳定。　收稿日期：２００６—０５—２４　［１］董武奎．基坑施工的监测探讨［Ｊ］．山西建筑，２Ｏ０４，３０（２４）：６５－６６．　作者简介：刘建伟（１９７７一），男，工程师，山西四建集团有限公司，山西太原０３０００２　维普资讯 http://www.cqvip.com

・１４０・　第３２卷第２２期　２００６年　１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣｒＵＲＥ　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．２２　Ｎｏｖ．　２００６　文章编号：１００９　６８２５（２００６）２２—０１４０　０２　双曲线法在软基沉降计算中的应用与分析　杨青连　张成良　李小强　摘　要：阐述了地基最终沉降量的计算方法，论述了应用双曲线法计算最终沉降的方法，分析了实测沉降曲线形状与时　间间隔△　的选取等因素对沉降预测的影响，归纳了双曲线法的应用特点及注意事项。　关键词：软土地基，双曲线法，沉降量，预测沉降　中图分类号：ＴＵ４３３　文献标识码：Ａ　荷载　１概述　在软土地基上修筑高等级公路能否确保工期，按质、按量完　成，关键之一在于能否正确估算地基沉降量。软土沉降量［１　Ｊ包括　三部分：瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降。地基的最终沉降量　计算通常采用分层总和土层变形的计算。目前规范推荐的地基　最终沉降量的计算方法，就是在侧限条件下的垂直向压缩变形的　分层总和法，它仅考虑了垂直方向不同土层变形的计算。这个条　件与室内压缩试验相似，与实际工程有所差异，故规范＿３　提出了　Ｓ０　Ｓ１　Ｓ　沉降量ｓ　地基的沉降量用经验系数ｍ　，使得计算模式简单。但是用分层　总和法计算的沉降量，仅为主固结部分，而ｍ　的值常难于确定，　图１　双曲线法ｓ．一ｆ关系模式　（１）式可变化为：　ＳＳｏ（　一　）　　Ａ＋Ｂ（…ｔ　－致使计算值与实测值有所偏离。经过多年的实践与探索表明：用　单纯的理论分析有一定的困难。为此一些学者【５』提出利用部分　实测沉降曲线来计算最终沉降量。归纳起来，预测高速公路工后　沉降的方法有双曲线法、指数曲线法、星野法、泊松曲线法、Ａｓａｏ—　ｋａ法等，通过大量的工程实践证明，这些方法有一定的实用性和　可靠性。在用较短实测资料推算最终沉降量时，双曲线法优于三　点法和指数法。对于高压缩性、次固结影响较大的软土，一般采　用双曲线法较为适宜，尤其是高速公路软基沉降分析，但是应该　注意选取起始点时应尽量靠后，△　尽量的大，选取的实测曲线应　该接近双曲线，并且曲线趋于平缓。　。　（２）　式中符号意义见图２。　图２　（ｔ—ｔｏ）／（Ｓ　一ｓｏ）～（ｔ—ｔｏ）关系式　２双曲线法计算最终沉降的方法　Ａ和Ｂ分别为（ｔ～ｔ０）／（Ｓ　一Ｓ０）～（ｔ～ｔ０）关系图上的截距　双曲线法［２，４３假定沉降曲线按照“沉降平均速度呈双曲线递　和斜率（见图２），其值可通过线性回归方程求出，也可用图解法直　减”规律变化。具体方法如下：根据不同的填土高度和时间，测得　接求得。　相应的沉降量，点绘出直角坐标图，见图１。　得到上面的Ａ，Ｂ参数，利用实测的ｓｎ和ｔ０值，可用式（１）　求出任意时刻ｔ时的沉降量ｓ　，也可预测其最终沉降量，即下式：　１　任意ｔ时刻的沉降量ｓ　的计算公式为：　ｓ　一ｓｏ＋　㈩　ｓ。。＝ｓ０＋吉　工后沉降则为：　Ｓ产Ｓ。。一Ｓ　（３）　（４）　当时间ｔ趋向于无穷大时，所对应的沉降量则为最终沉降　量，也即Ｓ。。。　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ’Ｓ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ＬＩＵ　Ｊｉａｎ－ｗｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｔａｆｆ　ｑｕａｒｔｅｒ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ｃｏａｌ　ｉｍｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｅｘｐｏｒｔ　ｃｏｏｐｅｒａ—　ｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｔｅｍ，ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ　ｎｄ　ｍｏｎｉｔａｏｒｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ，ａｎｄ　ｔｉｍｅｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｏｆｆｅｒｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｄａｔｕｍ　ｆｏｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｔｗｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｈｉｃｈ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｈａｓ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｏｐｕｌｐａｒｉｚ—　ｉｎｇ　ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｔｅｍ，ｄｅｅｐ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ，ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　收稿日期：２００６　０５—１８　作者简介：杨青连（１９７７一），女，助工，江西应用工程职业学院能源系，江西萍乡　３３７０４２　张成良（１９７９一），男，东南大学交通学院岩土研究所硕士研究生，江苏南京李小强（１９７９一），男，助工，宁波中咨工程监理部，浙江宁波３１５８００　２１００９６