盐碱地中软土深基坑的监测分析
2016-05-14严西暴李俊
严西暴 李俊
摘 要:软土基坑工程中,深基坑工程的监测分析对指导工程施工安全具有重大意义,本文位于宁波梅山盐碱软土区的某深基坑工程为实例,结合深基坑施工的监测数据,从土体沉降、水平位移和支撑轴力等方面进行分析,对位于盐碱软土区的类似基坑工程的安全施工具有指导意义。
关键词:软土深基坑;盐碱地;监测分析
1 前言
随着城市的发展,高层建筑大量涌现。为了满足上部建筑的需求,基坑的开挖深度也在逐渐加大,而软土地基中的深基坑处理则显得更加困难。实践表明,基坑的稳定性、支护结构的内力及变形和周围地层的位移对周边建筑物及地下管线的影响和保护分析,目前尚不能准确地得出定量结果,需要通过实施周密的监测工作来解决,因此,深基坑监测和实测分析越来越受到各方面的重视[1]。
2 基坑监测分析
2.1 深基坑监测
深基坑工程是一种相对比较复杂,施工难度较大的工程。深基坑工程监测不仅可以保证基坑支护和相邻建筑物的安全,还可以验证支护结构设计,指导基坑开挖和支护结构的施工,总结工程经验,为完善设计分析提供依据[2]。
2.2 监测点布置
基坑各监测点分布如图(图略),深层土体位移监测点13个,孔深32m;支护结构水平、垂直位移观测点16个;周边沉降观测点22个;支撑力测点10个,第一道与第二道各5个。
(1)沿圈梁顶每20m左右设水平垂直位移监测点,在水平位移布设时建立初始读数,在基坑开挖当日起实施监测。
(2)北边和东边在建道路、管线各布设5个沉降监测点,南边和东边已建道路、管线各布设5个沉降监测点。
(3)立柱桩拟布设6个沉降监测点。
(4)支撑轴力监测,有二道水平支撑,每道水平支撑拟布设3个断面,则二道水平支撑共布设6个断面。每个断面设置4个钢弦式应力传感器,基坑共布设24个钢弦式应力传感器。
(5)坑外地下水位,拟布设6个水位监测管;
(6)围护结构深层水平位移监测,围护体拟布设3个监测管,孔深与围护桩相同,围护结构外土体拟布设3个监测管,孔深比围护桩深2.0m。
(7)基本水准点设置在远离本基坑(40m外)的地方设置基本水准点。
(8)基坑底土体回弹监测两个剖面,共5个监测点。
(9)基坑周边土体分层沉降监测设子6个监测点[3,4]。
2.3 土体沉降分析
地基土受荷以后将产生应力和变形,如果应力和变形过大,将会产生土体失去稳定和变形的工程问题,附加应力的变化则是引起地基沉降的根本原因。土体在自然状态下,自重应力与支反力一般处于平衡状态。在地下工程施工中,要通过一定的方式改变土层结构或破坏土层会改变土石地层的应力状态,使之处于非平衡状态。这种状态可以在短时间内或者经过较长的时间效应变化之后显现出来,出现坍塌、变形等现象,进而导致地面沉降。
2.4 坑周土体水平位移分析
城市建设中经常会遇到由于堆载或基坑开挖所引起的土体水平位移现象,土体水平位移的作用会使邻近建筑物的桩基础产生附加内力或变形,并可能导致邻近桩基的破坏而发生工程事故[7]。基坑周边土体水平位移反映了土体内力的变化,以及从位移的大小看出施工对周围土体的影响从而判断施工的正常进行。
工程周边土体水平位移与本次工程周边土体水平位移比较,发现本次工程基坑周边土体水平位移相对比较小,土体中的碱性物质影响土体含水率,从而影响土体水平位移。
2.5 支撑轴力分析
监测基坑在施工过程中支撑轴力的变化,避免支撑轴力超过设计强度导致支撑破坏引起整个支护体系失稳。
3.结语
基坑监测为施工提供了必要的安全保障,将变形控制在安全的范围内,当出现超过报警值的情况时,及时报警,采取相应的措施,能够很好的保证工程的安全进行[9]。根据实际的监测数据分析施工过程中土体变化的原因,能够快速高效地解决问题。盐碱地对基坑施工造成很大影响,盐碱地中的碱性物质影响土壤中的含水量、黏聚力及内摩擦角等,引起土体应力的变化以及地下水位的变化,与宁波其他非盐碱地的软土深基坑进行比较,发现此类基坑容易造成基坑周边土体不均匀沉降,比其他同类基坑的用桩量要大。盐碱地中的软土深基坑是目前国家少见并比较有难度的一种基坑类型,从基坑周边土体沉降和土体水平位移等方面研究分析,能够较好地反映实际的施工中出现的核心问题,此类基坑的实际施工监测分析是必不可少的,对将来的同类工程有着借鉴和指导意义。
参考文献
[1] 黄永进,50米超深基坑围护结构监测方法研究及实施[D].上海:同济大学,2003.
[2] 史永高,党胜玻,刘百来,等.深基坑工程监测分析方法 [J] .西安工业大学学报,2007, 27(1):88-90.
[3] JGJ 120-2012,建筑基坑支护技术规范[S].