深基坑施工中支护结构分析与监测技术研究

2019-01-03徐松松

中国金属通报 2019年6期

徐松松

（贵州地矿基础工程有限公司，贵州贵阳 550000）

近些年随着建筑规模的不断扩大以及地下空间应用需求的不断提高，基坑开挖得规模也在不断的扩大，同时深度也在持续加深。基坑工程因为涉及到得学科较多、影响因素广泛，导致基坑施工期间的施工问题、质量问题频频发生。基坑工程施工期间的预测、监测工作的重要性也在随着提升，同时基坑工程周边的建筑物密集度、管线以及环境保护等方面的要求较高，这也为基坑支护结构的设计以及施工期间的强度控制、变形控制等提出了更高的监测要求。对此，探讨深基坑施工中支护结构分析与监测技术具备显著实际意义。

1 深基坑施工中支护结构

在深基坑支护结构施工过程中，必须严格根据专家论证的施工方案进行施工，在确保基坑支护体系本身的稳定性以及安全性同时，施工过程中还需要确保放线施工的准备工作，确保后续的基坑施工支护质量。在基坑施工期间，并且在施工期间需要严格控制成孔以及清孔的施工处理措施。在钢筋笼制作安装以及浇筑等施工期间需要确保施工整体质量，尤其是在下方钢筋笼的同时需要确保下降的速度与稳定性，保障后续成桩施工效益。在支护桩施工方面，

还需要做好成孔以及清孔的施工准备工作，在钢筋笼的安装、制作以及浇筑等不同施工过程中做好质量控制，从而保障施工成桩的整体质量。在支护桩方面，可以借助SMW的施工方式进行处理，但是需要借助插入H型钢的水泥搅拌方式进行施工，同时搅拌期间需要确保搅拌的均匀性，并且在搅拌之前确保水泥浆液的水灰比与水泥产量比的数据合理性，在深基坑支护施工期间所涉及到的施工技术相对较多，在具体应用中需要根据实际的需求进行针对性的调整和优化施工，并根据施工现场做好施工质量控制措施，从而确保整体施工质量。下面总结几点比较常用的基坑支护施工技术[1]。

1.1 拉锚式支护施工

在工业建筑以及民用建筑的基坑施工方面，拉锚式这一种支护施工技术相对而言具备比较高的应用价值，所以在具体工程中的应用频率相对较高，从具体施工方式来看可以划分为两种，第一种属于地面上进行拉锚处理，借助锚固钉与当涂的结构实现拉锚固定处理。结构整体来看比较简单和固定，这一种施工工艺的主要特征在于在基坑施工期间不需要采用任何的锚杆进行固定处理，基坑本身的深度相对而言比较高，所以对于土体的深入要求也比较高[2]。另一种施工模式则是采用锚杆作为支撑进行施工，借助锚杆的支撑方式保障支护效益，并实现对土层的加固处理，同时实现锚固钉基坑滑裂面以外的涂层锚杆组建，这一项施工技术的主要特征在于变形量比较小同时施工规模较大，在施工成本以及便捷性方面的特征突出，所以可以应用在部分小型或者是中型的建筑工程当中。

1.2 土钉支护施工

土钉墙在具体的支护施工应用中主要是借助土体、土钉墙以及混凝土表面等结构进行施工。土钉墙支护施工技术可以实现对土层的固定性处理，能够有效地预防土层运动问题，强化土层移动的压力问题，同时可以促使压力得到定向的有释放，更好的保障边坡与深基坑本身的稳定性[3]。这一种施工技术的优势在于成本造价比较低，材料的造价也比较低，施工效率较高，所以整体成本较低，同时施工结果带有较强韧性，应用范围广泛，几乎可以使用在任何建筑类型中，但是在施工成本方面相对于拉锚式支护要高，所以需要根据实际施工条件、环境所决定。

1.3 悬臂式支护施工

悬臂式的支护施工方案相对于上述所提到的两种支护施工方案而言其蛀牙哦特征在于不需要任何的支护施工结构，尤其是对于锚杆、支撑物的需求不高，对于部分施工项目，尤其是土体相对比较理想的工程中不需要采用材料支护。悬臂式的施工方案主要是在施工的底坑当中采用一个平衡体，借助这一个平衡体的方式实现对拮抗的加固性处理，通过平衡体保障整个基坑可以保持平衡，不会因为土层的移动而发生位移或变形问题，地层的土体稳定性相对较高。悬臂式的支护施工技术应用范围相对局限，一般是应用在土质相对比较理想的工程中，在软土地基中的应用效果并不理想，甚至还需要加入土钉墙等进行辅助支护，所以应用范围局限性较高，软土层很难发挥相应的效果，再加上基坑本身的深度要求比较高，所以在具体应用中很难适用于小型基坑工程。在施工成本方面相对而言并不是非常高，成本可适用于所有工程。

2 深基坑监测与支护结构监测技术

下面以某地铁工程为例探讨深基坑施工中支护结构监测技术。该工程采用连续墙支护施工技术，工程采用双层三跨拱形结构，桩径0.8m，桩距1.2m，桩体在开挖之后可以采用挂网喷射的混凝土的方式进行支护挡土施工。钻孔桩在桩体距离地面2m左右时，地板之下可以插入深度约为4.5m的桩体。监测点的设计方案以桩体水平方向的变形、钢筋应力变形为主。在具体方法方面，需要做好桩体在变形程度方面的监测，借助CX-01的测斜仪实现实时性的监测，同时测斜仪中测斜管的应用以70直径的PVC管为主，在放入时需要确保管道的完整性。

在钢筋笼绑扎期间将测斜管绑扎在主钢筋上，在基坑外侧成桩之后实现测量。在钢筋应力变形方面，主要是选择桩和桩体得变形观测为主，所采用的桩体需要应用钢筋计的方式进行测量，保障测力计的指数符合相关表胡宗南。在钢筋笼绑扎施工期间需要采用5m以上的间距作为截面，并在施工期间将钢筋应力计串联绑扎在钢筋上，每个截面布置2个钢筋应力计，同时采用VW-1振弦频率仪进行观测。

监测点的局部原则有：①在地质条件相对比较简单或者是平原等地区，监测点的布置原则以方格网状的结构为主，在监测点的布置时需要确保点之间保持平行或垂直在地下水的流向，点与点之间的距离应当在40m左右；②对于部分狭窄的地方，需要确保地表水体与监测点之间保持一定距离，上层停滞水以及裂缝水等地段需要布置相应的监测点，确保水体渗漏问题可以及时被发现；③水体变化比较大的地区需要布置多个监测点，并且针对多层含水问题的同时需要分层布置相应的监测点，按照不同监测点明确水层的具体水压、水质以及水位等基础信息。从基坑的开挖到地板的浇筑完成期间，需要以天为间隔进行质量监测，在顶板施工浇筑完成之后间隔2到3天进行一次监测，持续观测2周。桩体变形以及钢筋应力得最大值均在设计的预警值以内，部分桩号桩体变形以及应力情况为：10号桩，最大位移值10.28mm，深度8m、最大速率0.06mm/d；79号桩，最大位移值21.24mm，深度6m、最大速率0.15mm/d；146号桩，最大位移值14.55mm，深度7m、最大速率0.07mm/d。在该工程中，除了个别观测点得围护桩状体变形达到了预警值，其他监测项目均在预警值以内，这也证明基坑施工的安全性，施工方案可行。