海口国际金融中心基坑监测分析

林　毅　申秋羚

(海南水文地质工程地质勘察院，海南 海口　571100)



海口国际金融中心基坑监测分析

林毅申秋羚

(海南水文地质工程地质勘察院，海南 海口571100)

结合海口市国际金融中心的工程实况，制定了该工程的基坑支护方案，并介绍了基坑监测的内容、时间及频率，从桩顶水平位移、深层土体位移、坑外地下水位三方面，分析了基坑监测结果，有利于更加准确地评价基坑工作状态。

基坑，监测方案，土体位移，地下水位

1　工程概况

国际金融中心项目位于海口市中心区A13号地块。本场地现地面较平整，地势呈东高西低，南北长约136 m，东西长约265 m，地下室基坑呈长方形，开挖深度大部分为15.9 m，局部深度达20.6 m。基础形式拟采用桩基础和筏基础。

场地西侧和北侧为临时水泥道路，基坑开挖影响范围内无建筑物及管线，场地东侧为在建海南大厦，海南大厦基坑深度为20.3 m，现基坑已回填完成，正在进行上部结构施工。本基坑相距海南大厦基坑最近约37 m。场地南侧为国兴西路，国兴路基底下埋设有较多的市政管线。人行道距基坑边线约25 m。场地内，拟建基坑北侧场地较宽，坑边到围墙约35 m，需用作施工材料堆场、施工道路及施工办公场地；基坑西侧坡顶距围墙约14 m，需用作施工道路及施工临建场地；基坑南侧距围墙约8 m，用作场地施工通道，后期作为材料堆场；基坑东侧坡顶距围墙约2 m，只作为施工人行通道，围墙外为其他施工场地2层活动板房。

2　基坑支护

围护方案采用桩锚支护结构。由于透水的砾层较厚，埋藏较深，为保证止水效果，设计采用三重管高压旋喷桩间止水并配合深部二重管连续桩止水。坡顶1.5 m放坡开挖，下部直立开挖。支护桩采用直径为1.1 m～1.2 m钻孔灌注桩，预应力锚索成孔采用跟管钻进，局部较大吨位锚索采用端部扩孔，增加锚的抗拔力。本方案按基坑开挖深度及土层情况分为11个支护剖面，其中2个剖面为坑内二次支护及坡道两侧支护，采用放坡挂网喷混凝土护坡方式。

本基坑支护设计方案止水采用三重管高压旋喷桩间止水并配合深部二重管连续桩止水，为了保持干燥的施工环境，在基坑工程开挖施工中应做好降排水及管理工作。基坑开挖需做好场地的排水工作及地面硬化。场地地面应做好完善的排水明沟，基坑内应设置排水沟、集水井及其他降水疏干设施，场地内的积水必须及时抽排，严禁出现积水长期浸泡坡脚的现象。

本基坑工程属一级基坑工程，基坑围护结构变形设计控制:最大侧移0.3%。

3　监测方案

3.1监测内容

根据相关规范[1-3]并结合工程实际确定监测内容如下：桩顶水平位移观测、坡顶沉降观测、深层土体位移监测(测斜)、锚索应力监测、支护桩应力监测、周边道路及路面沉降监测、坑外地下水位观测。

3.2监测时间和监测频率

基坑监测工作从基坑支护施工工程周边边坡或护臂硬化后开始，直至地下工程完成为止。基坑工程实行信息化施工，掌握了基坑围护结构变形和坑外地下水位的变化动态，获得了丰富可靠的监测数据，通过数据的分析对施工进行信息反馈，及时解决发生的险情，确保了整个基坑的顺利安全施工。

监测频率：基坑开挖前观测时间为2次/d，在基坑开挖期间，挖深5 m以内，平均每1次/2 d；挖深5 m～10 m，平均1次/d；挖深大于10 m，平均2次/d；底板浇筑后7 d内，2次/d；底板浇筑后7 d～14 d，1次/d；底板浇筑后14 d～28 d，1次/2 d；底板浇筑28 d后，1次/3 d。但当出现监测数据达到报警值、存在勘察中未发现的不良地质条件、周边地面出现突然较大沉降或严重开裂等情况应增加监测频率。

4　基坑监测结果分析

基坑开挖从2013年4月21日开始，至2014年3月20日结束。采用明挖顺作法施工，至9月13日底板施工完成，之后进行主体建筑施工，并于2015年3月15日回填至±0。

由于海口国际金融中心为一级基坑，基坑监测项目多，施工周期长，监测数据量大，现仅针对典型监测数据资料进行分析。

4.1桩顶水平位移观测

选取有特征性的基坑桩顶水平位移监测点绘制位移随时间变化曲线如图1所示。随着基坑土方的不断开挖，直至土方开挖完成，桩顶水平位移逐渐增大，桩顶水平位移在底板浇筑前增长较快，以后逐渐趋缓，经过一段时间的波动后趋于稳定。在地下室回填至±0后，所有桩顶水平位移监测点累计位移量处于稳定状态，累计位移随时间而变化的曲线为收敛曲线。基坑桩顶水平位移最大点S25的累计位移达到11 mm,根据相关规范[1]，一级基坑围护墙(边坡)顶部水平位移累计值的报警值为30 mm,故S25的累计位移量未超过预警值，表明基坑处于安全状态。

图1　桩顶不同监测点水平位移随时间变化曲线

4.2深层土体位移监测(测斜)

选取深层土体位移监测点CX6观测结果，绘制深层土体位移随时间变化曲线如图2所示。深层土体位移随时间变化在初始阶段呈线性，为向坑内变形的前倾斜型曲线，随着基坑的施工，深层土体的位移量逐渐增大，后期锚索的施工及腰梁的完成并发挥作用，变形曲线由前倾型逐渐向弓形变化。在基坑开挖至设计深度后，土体变形值达到最大值，底板的浇筑完成后，变形值部分恢复。从图2中可以看出，土体位移量最大出现在11 m左右，位移量达到27.3 mm。根据相关规范[1]，支护结构类型为灌注桩的一级基坑深层土体位移累计值的报警值为45 mm～50 mm，故最大土体位移量在预警值范围内。在锚索及腰梁施工完成并发挥作用后，深层土体位移的增加速率有所减小，直至基坑回填完成，总的位移量控制在一定范围内，说明锚索及腰梁可以在一定程度上控制深层土体位移，保证基坑的安全。

图2　深层土体位移随时间变化曲线

4.3坑外地下水位观测

选取水位监测井SW1，SW4，SW6，SW8，SW12的观测结果，绘制水位变化量随时间变化曲线如图3所示，负值代表坑外地下水位下降。

图3　水位变化量随时间变化曲线

从图3中可以看出监测水位在整个基坑施工时段内坑外地下水位先有所下降后逐渐增加，随着基坑开挖，水位下降明显，呈线性下降趋势，底板浇筑后，地下水位缓慢上升，趋于稳定。坑外地下水位前期的波动升高是季节性原因，该时段处于海口的台风季节，经常性的降雨对坑外地下水位影响较大。随着基坑开挖，水位下降明显的主要原因是基坑内降水和锚索施工造成的局部渗漏以及施工造成的部分围护桩间的涌砂、涌水。由于大部分的坑外水位变化量超过200 cm，超出预警值，监测工作中及时将测量数据汇报并分析原因，施工单位及时的对基坑漏水点封堵，并搜寻基坑外围空洞点，采取填砂灌浆等措施封堵，避免了基坑局部的塌陷，坑外地下水位逐渐升高并趋于稳定，保证了基坑的安全。监测工作有效的进行了信息反馈并指导施工，达到了信息化施工的目的。

5　结论及建议

本文对海口国际金融中心基坑监测进行了详细的介绍，通过对监测数据的对比分析，掌握了桩顶水平位移、深层土体位移(测斜)、坑外地下水位的变化规律。综合以上分析得到以下认识：

1)桩顶水平位移大小与工况有关，随着基坑的不断开挖，水平位移逐渐增大后趋于稳定，桩顶水平位移在底板浇筑前增长较快，以后逐渐趋缓，经过一段时间的波动后趋于稳定。

2)深层土体位移随时间变化在初始阶段呈线性，为向坑内变形的前倾斜型曲线，随着基坑的施工，深层土体的位移量逐渐增大，后期锚索的施工及腰梁的完成并发挥作用，变形曲线由前倾型逐渐向弓形变化，深层土体位移的增加速率有所减小，直至基坑回填完成，总的位移量控制在一定范围内，说明锚索及腰梁可以在一定程度上控制深层土体位移，保证基坑的安全。

3)坑外水位的变化可以及时反映基坑的安全状况，监测过程中出现水位急剧变化，超出预警值，监测工作中及时将测量数据汇报并分析原因，施工单位采取措施控制险情，保证了基坑的安全。

4)基坑监测的各个监测物理指标应相互配合、相互验证，应采用仪器监测与巡视检查相结合的工作模式，巡视检查记录应及时整理，并与当日监测数据综合分析，以便更加准确地评价基坑的工作状态，确保基坑安全。同时现场应加强对监测设施的保护和监测人员的安全教育。

[1]GB 50497—2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].

[2]GB 50026—2007,工程测量规范[S].

[3]JGJ 120—2012,建筑基坑支护技术规程[S].

[4]JGJ 8—2007,建筑变形测量规程[S].

[5]陈寿辙,林毅,陈微.海口骑楼旅游集散广场基坑监测[J].山西建筑,2013,39(13):91-93.

The analysis of excavation monitoring for an international financial center in Haikou

Lin YiShen Qiuling

(HainanHydroGeologicalEngineeringGeologicalProspectingInstitute,Haikou571100,China)

Combining with the project of the international financial center in Haikou, the paper formulates the foundation pit support scheme of the project, introduces the content, time, and frequency of the foundation pit monitoring, and analyzes the monitoring results from the horizontal displacement of foundation pits, earthwork displacement of deep stratum, and underground water level outside piles, so as to have the accurate evaluation of the foundation pits.

foundation pit, monitoring scheme, earthwork displacement, underground water level

1009-6825(2016)21-0091-03

2016-05-16

林毅(1989- )，男，助理工程师，国家注册测绘师，国家注册建造师；

TU463

A

申秋羚(1989- )，女，助理工程师，国家注册建造师