锚索内力变化量超限原因分析与防范措施

程 亮

（北京市地质工程公司，北京 100143）

锚索内力变化量超限原因分析与防范措施

程 亮

（北京市地质工程公司，北京 100143）

在基坑自测的基础上，结合第三方监测单位的数据共享，判断基坑安全状态，能够有效的为基坑安全保驾护航。本文基于华新城居住区615地块职工安置住宅项目，介绍了施工过程中出现的锚索内力监测点数据报警的相关情况。其发生的主要原因为：支护桩施工后局部场地未夯填密实，基坑周边也未做硬化防水处理，形成了雨水下渗通道，短时暴雨诱发的深层土体沉降引起了锚索内力监测数据报警。文中对监测数据报警情况产生的原因及其他相关监测数据均进行了系统分析，藉此对基坑当时的整体安全状况进行了评估。同时，施工现场有针对性的采取了加强排水、基坑周边硬化防渗、加强仪器观测及人工巡视等措施。并介绍了类似情况可能用到现场应急处置措施，保证了基坑的安全稳定运行。

基坑；锚索内力；数据报警

0 引言

根据建筑基坑工程技术规范规定，基坑施工的同时，应严格按照基坑支护设计方案、经论证的施工方案、监测方案的相关内容同步进行施工过程监测，其监测的目的是实时跟踪基坑支护结构的工作状态、结构内力的指标，保证基坑的安全运行（许丹萍，2014）。

结合第三方监测单位的数据共享，针对基坑工程出现的相关情况进行数据分析，判断基坑的安全状态，需要施工技术人员的高度重视。尤其是在监测过程中，一旦出现监测数据异常，需要工程技术人员的特别关注（邓祖裕，2014），本文就已完工程中出现的锚索内力监测点数据报警的情况及其处理进行了探讨。

1 工程概况

拟建广华新城项目建设场地位于北京市朝阳区百子湾地区，西依东四环路，东至化工二厂东侧路，北临广渠路，南接观音堂路。拟建项目用地原为北京化工二厂和北京有机化工厂厂区（现已基本拆除），用地总体呈边长约1km左右的正方形状，总建筑面积约243.26万m2，其中住宅（含部分配套公建）建筑面积约219.59万m2，公共建筑面积约19.05万m2，教育用地约4.62万m2。

拟建项目分由7个建筑群81栋建筑物组成，建筑层数地上为1～35层，控制高度为100m，局部地标建筑达120m。地下4层、埋深约19.0m。

2 工程地质、水文地质条件

（1）工程地质条件

根据岩土工程勘察报告，按照地层沉积年代、成因类型，分为人工堆积层、新近沉积层和一般第四纪冲洪积层3大类。

人工堆积层：拟建场地表层为人工堆积层。

新近沉积层：人工堆积层以下为新近沉积层，主要地层为砂质粉土、粉质粘土层。

一般第四纪冲洪积层：主要地层情况为细砂层、粉质粘土层，基底主要坐落在细砂层、基底以下为中砂—细砂、粉质粘土、细砂层。

典型地层剖面如下（图1）：

（2）水文地质条件

根据岩土工程勘察报告共揭露两层地下水，分别为潜水和承压水（表1）。

图1 土层剖面图Fig.1 Engineering geological section

表1 地下水位一览表Tab.1 List of groundwater level

3 支护设计方案简述

基坑采用上部土钉墙，下部护坡桩+预应力锚杆的支护形式，桩径800mm，桩间距1.6m，设置3层预应力锚索，均为一桩一锚。

基坑设计等级为1级，使用期限为1年。

典型支护剖面如下（图2）：

4 锚索内力监测及数据分析

第三方监测单位提示，单周内3#、4#锚索内力监测变化量超限，即11月6日测定的第三道锚索内力数值与10月31日测定的数据相比，变化量超20%。

图2 典型支护剖面图Fig.2 Typical supporting prof i le

数据变化情况主要为：

（1）锚索内力动态监测数据分析

3#、4#监测点第三道锚索内力监测变化量超限，但其锚索内力现值仅为设计拉力值的80%左右，尚未达到锚索设计拉力值，也远未达到锚索受拉荷载极限值，不会出现锚索突然失效或断裂，造成边坡突然失稳的情况。

（2）锚索临近基坑边坡坡顶沉降、水平位移数据分析

3#、4#第一、二道锚索内力监测数据均稳定、无突变，且梁顶位移监测数据显示，3#、4#内力监测点位附近（19#—26#梁顶水平位移监点）水平位移监测数据无异常，未见有明显位移点位，综合判定此区段护坡桩支护体系整体稳定，不会突然出现较大位移。

（3）基坑现开挖工况下安全性分析

3#、4#内力监测点区段内仅中部部分土方开挖至第三道锚索以下，其他部位原状土层位于锚索工作面处，未进行下挖，护坡桩桩体嵌固深度近8m，且此区段内支护体系尚未达到承受全部设计荷载的工况，基坑边坡安全有可靠保证。

5 超限原因及现场处置措施

5.1 超限原因分析

结合桩顶水平位移、土钉墙顶沉降及锚索内力数值数据综合分析，造成3#、4#监测点锚索内力变化量超限的主要原因为：

（1）3#、4#内力监测点区段上部土体主要为填土（填土厚度约10m），表层无硬化。雨水直接渗入边坡，土体内水压力增大，锚索内力增加。

（2）3#、4#内力监测点位附近（19#—26#墙顶沉降监测点）区段沉降观测数据显示，该部位平均沉降量为15～19mm，个别点位数据接近临界沉降数值，远高于其他周边点位的沉降数据。经坡顶实地勘察可见，表层土已出现明显沉降，前期已开挖的箱变基础周边沉降尤为明显（图3）。

箱变基础周边开挖后未夯填密实，基坑周边也未做硬化防水处理，极易形成雨水下渗通道，多次降雨后造成了护坡体系后部已发生整体沉降。19#—26#墙顶沉降观测数据长期有微量增加，不能够完全稳定，也佐证了这一问题。

11月5日突降暴雨作为直接诱因，导致了土体深层沉降的发生，造成深层锚索端部锚固体一同沉降。3#、4#内力监测点位于区段的两侧阳角，受力条件相对差，深层整体沉降的发生在这两个点位尤为明显，反映在锚索内力监测变化量上即产生了数值的突变。

图3 箱变基础附近实拍图Fig.3 Photo near the Box-type transformer foundation

5.2 现场处置措施

为保证边坡安全，施工现场已安排专人进行此区段周边观测井点的紧急降水，尽快降低墙后水压力。

后期施工中还应注意：加强雨后等极端天气下边坡位移、沉降的监测；严格控制边坡入渗；如可能出现边坡险情，要按照基坑边坡应急预案的内容要求，紧急处置。

根据11月7日的3#、4#内力监测点监测数据，第三道锚索拉力已无明显变化。持续观测3天以上已无明显变化，可判定3#、4#内力变化已稳定。

5.3 现场应急处置

若持续观测锚索内力持续增加且不收敛，可采用护坡桩前填土或边坡上部挖土卸荷的方法紧急处置。

若持续观测锚索内力，可能超过1.2倍设计拉力值且不收敛，则需视情况，重新进行校核计算，采用局部增加预应力锚索的方法，保证边坡稳定、安全。

仪器观测的同时，应加强基坑周边的巡视，尤其是特殊天气情况下的例行检查。

6 结论

（1）监测数据一旦出现异常，需及时分析异常产生的原因。就锚索内力监测数据出现异常为例，还需要分析桩顶水平位移、土钉墙顶沉降等其他观测数据，给出基坑安全状态的科学判断。

（2）对于变化量超限的特殊点位，应着重探明引起该变化的原因，综合考虑原场地条件、施工工艺、施工进程等多方面的影响因素，给出针对性的补强或加固措施。

（3）重视不良天气条件，特别是冬雨季季节性施工期间，对基坑支护结构及周边环境的不利影响，提出季节性施工预案，防患于未然。

（4）在基坑自测的基础上，加强与其他各参建单位尤其是第三方监测单位的数据共享，针对基坑工程出现的相关情况及时进行数据分析，信息交换，综合判断基坑安全状态，能够有效的为基坑保驾护航。

贺跃光,熊莎,吴盛才,2013. 基于监测数据的某地铁基坑工程安全风险模糊评价[J]. 工程勘察,41(9)：47-50+55.

黄创杰,王杰光,何金迅,等,2013. 广西某边坡监测及其结果分析[J]. 广西工学院学报,24(3)：23-28.

戴文奎,熊智彪,宫鹤,等,2013. 既有高边坡下深基坑支护设计与施工监测分析[J]. 建筑结构,43(24)：68-71.

许丹萍,2014. 某深基坑支护结构监测及分析[J]. 广东建材,30(5)：21-24.

赵翔,王杰光,张朋,等,2014. 锚索桩板墙中锚索应力的工程现场监测及分析[J]. 成都工业学院学报,17(2)：81-84.

王超,朱勇,张强勇,等,2014. 深基坑桩锚支护体系的监测分析与稳定性评价[J]. 岩石力学与工程学报,43(S1)：2918-2923.

邓祖裕,张兆龙,梁笑寒,2014. 桩锚支护体系下深基坑工程的变形监测分析[J]. 山西建筑,40(24)：81-83.

Treatment Measures for Anchor Internal Force Monitor Data Alarm

CHENG Liang

(Beijing Geo-engineering Company, Beijing 100143)

Based on self-test pit, combined with third-party monitoring unit of data sharing, to determine the security status of excavation can be effectively used as a base pit escort. Based on the completed construction of staff building projects in 615 block in Guanghua New Town, it introduced the relevant situation occurred during the construction of internal force anchor monitor. The main reasons are summarized that the construction site near the supporting pile is not fi lled dense, also not enough hardened around foundation waterproof i ng to form the rainwater inf i ltration channel, and short-time rainstorm induced deep soil subsidence by deep internal anchor forces alarm in monitoring. In this paper, the causes of monitoring data and other relevant monitoring data are analyzed systematically, so as to evaluate the overall safety condition of the foundation pit. At the same time, the construction site have to take the strengthening drainage, around the foundation pit hardening seepage, strengthen the observation instrument and artif i cial inspections and other measures, and the similar situation may be used onsite emergency disposal measures, to ensure the safety and stable operation of the foundation pit.

Excavation engineering; Anchor internal force; Data alarm

TU753

A

1007-1903（2017）01-0092-04

10.3969/j.issn.1007-1903.2017.01.016

程亮（1983- ），男，研究方向：基坑工程设计与施工。E-mail：914667699@qq.com