武汉市政淤泥处置工程项目基坑监测实例分析

饶江勇 杨涛宇 邓青军 王志伟

1.武昌理工学院 武汉 430223；2.中南勘察设计院集团有限公司 武汉 430061；

3.武汉市政工程设计研究院有限公司 武汉 430058；4.武汉生态环境设计研究院有限公司 武汉 430050

我国城市市政基础设施建设已变得越来越多样化，城市市政淤泥处置工程的建设也是城市化发展中的重要一环。市政工程建设未来发展的趋势就是加强城市地下空间的利用，因此市政基础设施建设过程中的重要步骤就是基坑支护设计和施工，同时在基坑开挖前必须施作围护结构，开挖过程中要进行及时监测和预警，确保基坑及周边道路、管线和建筑的安全。

1 工程概况

武汉市政淤泥处置工程（一期）工程，拟建设一座通沟污泥处理站，规模为500t/ d。本工程的污泥综合处理车间及辅助用房建筑层数为3 层，建筑占地面积2982.53m2，建筑面积为4268.16m2，其中实验室建筑面积为940.63m2，污泥综合处理车间及辅助用房计容面积6602.31m2，建筑高度为16.9m，建筑物耐火等级为二级，生产的火灾危险性类别为丁类，结构形式为钢筋混凝土框架结构，设计使用年限为50 年，抗震设防烈度为6 度。污泥综合处理车间及辅助用房工业建筑节能设计类别为二类，因其中实验室及中控室使用频率较高，人员驻留时间较长，故对该部分房间按甲类办公建筑标准进行节能设计，地下池体抗渗等级为P6。

本工程拟建场地位于武汉市洪山区三环线北侧，场地周边环境：基坑东侧距离红线围墙26.50～40.00mm，围墙外侧为市政道路；其余三侧现状为空地。本工程综合车间基坑采用放坡开挖，坡面采用网喷锚护面，基坑普挖深度为4.00～5.00m。基坑重要性等级为三级。本工程基坑如图1 所示。

图1 本工程基坑

2 地质概况

根据勘察成果、建（构）筑物特点和拟建场地具体情况等综合分析，对本场地地基土的工程特性评价分析，场地土层从上到下大致分布如表1 所示。

表1 场区岩土层地质情况表

3 监测内容、频率及结果

根据本基坑工程周边环境和本基坑的安全等级及房屋建筑状况，按经批准的基坑监测方案，本工程完成的基坑监测内容为：基坑边坡顶部水平位移和沉降；基坑土体深层水平位移（测斜）；基坑周边地下水位观测；裂缝监测及巡视检查。

根据现场基坑施工工期，监测工作量统计如表2 所示。基坑监测平面图及监测布点图如图2 所示。根据施工进度，各工况的监测频率如表3 所示。

表3 各阶段监测频率

图2 基坑监测平面图及监测布点图

表2 监测工作量统计表

3.1 沉降监测

边坡顶部共设置16 个沉降监测点。基坑施工开挖期间，各监测点的沉降量随着开挖深度的增加而逐渐增大。地下室底板施工完成后，各测点沉降开始减缓；地下室结构施工期间，基坑沉降量趋于收敛状态，日沉降量小于规范规定，基坑趋于稳定。监测末期基坑沉降情况见表4。

表4 沉降监测成果表

3.2 水平位移监测

边坡顶部共设置15 个水平位移监测点。基坑施工开挖期间，各监测点的水平位移量随着开挖深度的增加而逐渐增大，地下室底板施工完成后各测点水平位移量开始减缓，地下室结构施工期间，基坑水平位移量趋于收敛状态，日位移量小于规范规定。在监测末期基坑水平位移监测情况为如表5 所示。

表5 水平位移监测成果表

3.3 深层水平位移监测

基坑支护桩深层侧向水平位移测孔布设点沿基坑四周均匀布置8 个点位（编号SS1 至SS8），以测斜管底端作为位移零点进行分析，至监测结束，各测斜孔水平位移未超出基坑支护设计预警值50mm，均在设计监测项目控制值内，累计位移量最大为SS5 测斜孔，位移值为9.14mm，测斜管埋设深度8.0m (从测斜管底到顶距离为测斜管埋深，以测斜管底为零位点累计计算管口0.5m 深处偏位)；在开挖过程中，随着各层土方开挖的深入，各测斜孔向基坑内侧水平位移值不断增大，随着地下室底板施工完成后各测孔位移开始减缓，日位移量在设计规范范围内。总体而言，基坑开挖产生的水平位移均在设计规范控制范围内，依据设计规范规定认为基坑处于安全、可控中，控制基坑变形的各项技术措施达到设计预计效果。

3.4 地下水位监测

边坡顶部共设置4 个坑外水位观测点。基坑施工开挖期间，各观测点的地下水位随着开挖深度的增加而逐渐增大，地下室底板施工完成后各测点沉降开始减缓，地下室结构施工期间，基坑沉降量趋于收敛状态，日沉降量小于规范规定。

在监测末期基坑沉降监测情况为如表6 所示。

表6 地下水位监测成果表

3.5 裂缝监测及巡视检查

在基坑工程监测工期内，进行必要的巡视检查[6-7]，巡视检查的主要内容包括：

（1）查看支护结构结构有无明显的开裂、变形、渗水、滑移等现象；

（2）查看施工的相关情况，特别是基坑周边地面有无堆载情况；

（3）查看基坑周边环境有无开裂、沉陷、渗漏等现象；

（4）查看基准点、监测点等有无破坏，监测现场环境是否有利于监测工作的开展等情况。

本基坑在开挖过程中未出现因开挖造成的基坑边坡垮塌等安全事故。

3.6 监测报警值

监测报警值如表7 所示。

表7 监测报警值 mm

4 结语

本项目地质资料表明，基坑开挖深度范围内主要为杂填土、可塑- 硬塑粉质黏土，局部揭露软塑- 可塑粉质黏土，总体而言场地地层较好，有利于基坑安全。

本项目从初次监测至结束历时3 个月，基坑边坡顶部沉降量（最大6.51mm，报警值20mm）、坡顶水平位移监测（最大14mm，报警值45mm）、土体深层水平位移（最大9.14mm，报警值50mm）、地下水位（最大301mm，报警值1500mm）均未超过基坑支护设计报警值，对应日变量均未超过基坑支护设计报警值。

总体而言，基坑开挖对基坑周边影响在可控制范围内，未对基坑安全产生较大的影响。依据设计规范规定认为基坑处于安全、可控中，满足《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497- 2019）的要求，控制基坑变形的各项技术措施达到设计要求，基坑施工对周边环境影响较小，对周边建筑物未造成明显破坏。