苏州工业园区设计院新办公大楼基坑监测分析

朱雪峰 魏荣亮

(1.上海岩土工程勘察设计研究院有限公司苏州分院，江苏 苏州 215011； 2.苏州交投规划设计建设管理有限公司，江苏 苏州 215007)

苏州工业园区设计院新办公大楼基坑监测分析

朱雪峰1魏荣亮2

(1.上海岩土工程勘察设计研究院有限公司苏州分院，江苏 苏州 215011； 2.苏州交投规划设计建设管理有限公司，江苏 苏州 215007)

结合苏州工业园区新办公大楼项目的基坑概况、周边条件及工程地质条件，确定了钻孔灌注桩挡土结合三轴搅拌桩止水围护形式，制定了该基坑的监测方案与主要监测项目，旨在确保基坑工程的安全性。

基坑，围护形式，监测方案，水平位移

0 引言

随着城市建设的快速发展，土地资源日趋紧张，开发地下空间已成为一种必然，从而涌现了大量技术复杂的深基坑工程建设项目。基坑工程是一门实践性很强的学科，由于岩土性质的复杂性及现有计算模型的局限性，为保证工程的安全顺利进行，基坑工程的信息化施工受到了越来越广泛的重视。本文以苏州工业园区设计院新办公大楼基坑为背景，以期为类似基坑工程的设计与施工提供参考。

1 工程简介

1.1 基坑概况

苏州工业园区新办公大楼项目位于星湖街西侧，崇文路南侧。本工程整体设置3层地下室，基坑周长约504 m，开挖面积约12 600 m2。该基坑近似呈长方形，南北向长约185 m，东西向长约70 m。基坑开挖深度为10.4 m～12.5 m，局部深坑最大挖深为15.0 m。

1.2 周边环境

基坑东侧为绿化带，绿化带外为星湖街，道路下方分布给水管、雨水管和污水管，用地红线距基坑边线最近约3.4 m，给水管、雨水管和污水管距基坑边线最近分别约为21.4 m,24.9 m,64.2 m；基坑南侧为空地，用地红线距基坑边线最近约为1.6 m；基坑西侧紧邻一条南北向区间路，道路下分布供电管、给水管、雨水管、污水管和有线电视管。用地红线距基坑边线最近约为3.5 m，供电管、给水管、雨水管、污水管和有线电视管距基坑围护边线最近分别约为4.9 m,6.3 m,10.8 m,36.2 m,37.6 m；基坑北侧分布一条近东西向人工河道，用地红线距基坑边线最近约为2.0 m，河道距基坑边线最近约7.1 m。

1.3 工程地质条件

根据勘察报告，基坑开挖影响范围内的土层自上而下分别为：①灰黄～灰褐色素填土，松软，主要为粘性土，层厚1.10 m～3.60 m；②深灰～灰黑色淤泥质粉质粘土，流塑，层厚0.50 m～2.50 m；③1灰黄色粘土，可塑，层厚2.00 m～4.30 m；③2灰黄色粉质粘土，软塑，层厚3.50 m～5.20 m；④1灰色粉质粘土夹粉砂，流塑～软塑，层厚2.20 m～4.90 m；④2灰色粉砂，中密～密实，层厚5.60 m～12.30 m；⑤灰色粉质粘土，软塑，层厚12.70 m～19.20 m。

场地浅部地下水主要为赋存于①填土层中的潜水以及赋存于④1粉质粘土夹粉砂和④2粉砂层中的微承压水。

2 基坑围护方案

本工程采用钻孔灌注桩挡土结合三轴搅拌桩止水围护形式，竖向设置一道钢筋混凝土水平支撑，主楼局部深坑处设置两道支撑。灌注桩根据基坑挖深与土层条件，分别采用φ900与φ1 000两种桩径；止水帷幕采用单排φ850@600三轴搅拌桩，套接一孔施工；水平支撑采用“对撑+角撑+边桁架”的布置形式，竖向立柱截面尺寸为480 mm×480 mm，采用4L140×140×14型钢格构柱，立柱桩为φ800钻孔灌注桩，钢立柱插入立柱桩3.0 m。

3 监测方案

监测方案结合基坑自身特点、周边环境、场地工程地质条件按相关规范[1-4]确定，监测内容分为基坑围护体系监测与周边环境监测两个方面，具体的监测项目如表1所示。

表1 基坑监测项目

4 监测成果分析

根据本工程基坑施工进度，监测工作自2012年6月29日开挖测定初始值，至2013年6月15日基坑回填，总历时350 d，共计进行了154次各类项目的监测。由于本工程基坑监测项目多，数据量大，现仅针对典型监测项目成果进行分析。

4.1 围护桩顶水平位移

围护桩顶水平位移随时间的变化曲线如图1所示，正值表示向基坑内侧位移。可以看出，围护桩顶水平位移在底板浇筑前变形较明显，随后逐渐趋于稳定。基坑南侧及西南侧的围护桩顶水平位移量相对其他侧偏大，其中Q18最大位移量为11 mm，主要是由于基坑南侧土方最早开挖，基坑暴露时间较长所致。其他三侧围护桩顶的最大水平位移均为5 mm左右，即基坑施工期间围护桩顶的水平位移量远低于累积变化量30 mm的报警指标。

4.2 围护桩深层水平位移

表2给出了基坑施工过程中各测斜点的最大监测值。可以看出，围护桩深层水平位移最大值均出现在坑底附近，在整个基坑开挖过程中，基坑周边围护桩深层水平位移最大值出现在P09位置，最大侧向位移为20.9 mm，小于累积变化量报警指标40 mm，主要是由于该处钢筋料场及钢筋加工场地堆载所致，总体来说本工程开挖阶段，围护墙体深层侧向位移变化不大，整个基坑施工过程中处于安全可控状态。

表2 围护墙深层水平位移最大值

点号最大位移/mm深度/mP0178P025．910P035．98．5P0478．5P054．99P0612．98P0714．410P0812．69P0920．98P1211．210．5

4.3 支撑轴力

基坑开挖过程中，第一道支撑和第二道支撑的轴力变化如图2所示。由图2可知，第一道支撑轴力随着基坑的开挖明显增大，第二道支撑的轴力则明显小于第一道支撑，而后随着底板浇筑完成基本保持不变。基坑开挖期间各测点的支撑轴力监测数据均不超过杆件承载力设计值的80%，其中第一道支撑的轴力最大值位于Z1-10测点，最大轴力为6 387.9 kN；第二道支撑的轴力最大值仅为1 985.8 kN。可见监测数据较为理想，且满足设计要求。

4.4 立柱竖向位移

如图3所示为立柱垂直位移随时间变化情况，其中正值表示立柱发生隆起上抬。由于基坑开挖卸荷引起坑底土体回弹，立柱的隆起变形随着基坑的开挖而不断发展，隆起变形的速率较为稳定，各观测点变化速率均小于2 mm/d；在基坑完成底板浇筑后，立柱的隆起变形趋于稳定，最大累积变化量小于25 mm，满足监测安全要求。

4.5 坑外地下水位

基坑开挖过程中，基坑外侧水位变化情况如图4所示。可以看出，基坑外侧地下水位下降明显，其中位于基坑东侧的SW3,SW5观测点地下水位最大变化量均超过报警值，这是因为基坑东侧三轴搅拌桩止水帷幕有局部渗水情况，后期施工方在此处止水帷幕外侧补打回灌井，确保基坑降水过程中对基坑东侧道路与管线的安全。而位于基坑北侧和南侧的SW1和SW9观测点地下水位累积变化量则明显较小，说明该侧的止水帷幕效果良好。

5 结论与建议

总结本基坑工程监测的分析结果，可以得出如下结论：

1)在基坑开挖中应适当控制开挖进度，合理掌握开挖次序，开挖至底板标高后，应减小基坑暴露时间，及时浇筑垫层，以利于控制围护结构变形；同时要避免在施工场地周边堆载对围护结构的稳定性造成影响。

2)在开挖过程中，累计变形量较小，未发现有监测数据超过报警值。基坑东侧降水造成地下水位下降超过报警值，经与专家、施工方、监理方商量，在地下水位下降较大处止水帷幕外侧补打回灌井，减少降水对外侧道路与管线的影响，收到了良好的效果，基坑整个施工过程中，周边道路与管线均未发生明显变形迹象。

3)在基坑开挖阶段以及基坑开挖完成以后底板尚未浇筑时，应对大雨等不利天气因素有充分考虑。因为此时围护结构正处于最不利的受力状态，易引发涌砂、边坡失稳等，对基坑的安全造成极大影响。故仍需做好应急预案，做到万无一失。

[1] 廖珊珊,方大勇,李思平.广州某超深基坑监测结果分析[J].广东水利水电,2011(4)：47-49.

[2] 丁 智,王 达,虞兴福,等.杭州地铁新塘路,景芳路交叉口工程深基坑监测分析[J].岩土工程学报,2013,35(zk2):445-451.

[3] 周香莲,王建华.北仑电厂循环水泵房基坑监测分析[J].岩土工程学报,2006,28(B11):1802-1805.

[4] GB 50497—2009，建筑基坑工程监测技术规范[S].

[5] GB 50026—2007，工程测量规范[S].

[6] GBT 12897—2006，国家一,二等水准测量规范[S].

[7] JGJ 8—2007，建筑变形测量规范[S].

Analysis on foundation pit monitoring of new office building of Suzhou Industrial Park Design Institute

Zhu Xuefeng1Wei Rongliang2

(1.SuzhouBranch,ShanghaiGeotechnicalEngineeringSurveyandDesignInstituteLimitedCompany,Suzhou215011,China;2.SuzhouFradingPlanningandDesignConstructionManagementCo.,Ltd,Suzhou215007,China)

Combining with the foundation pit general situation, surrounding conditions and engineering geological conditions of new office building project of Suzhou Industrial Park, this paper determined the bored pile retaining with three axis mixing pile water sealing retaining form, established the monitoring program and main monitoring items of the foundation pit, to ensure the safety of foundation pit engineering.

foundation pit, retaining form, monitoring scheme, horizontal displacement

1009-6825(2017)05-0107-03

2016-12-06

朱雪峰(1983- )，男，工程师; 魏荣亮(1983- )，男，工程师

TU463 f

A