复杂环境下深基坑施工变形控制及监测数据分析方法

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1、复杂环境下深基坑施工变形控制及监测数据分析方法李甲甲一、工程概况1、周边环境概况上海金虹桥国际中心位于虹桥功能拓展区的中心地带，东临娄山关路，基坑东侧距离娄山关路14.8m，与天山第二幼儿园和天悦小区居民住宅最近距离为33m；南至娄山关路455弄，其中21～29号为两幢70年代建造的5层居民住宅，基坑距离21、23#和25～29#仅为11m；西接古北路，距离申菱大厦10KV变电站7.1m；北靠茅台路，基坑与茅台路小区居民住宅和长房国际广场距离24.5m。工程地理位置及周边建筑物管线示意图本工程周边地下埋设供电、雨

2、水、污水、配水、信息、煤气等管道。东侧娄山关路上信息管线距离基坑最近13.3m，其余管线距离15.7m～32.3m不等；南侧居民小区中有一煤气支管，距离基坑7.5m；北侧茅台路的供电管道距离基坑最近处仅为5.4m，其他管道距离基坑14.5m～22.3m不等。2、基坑概况本工程基坑面积约3.05万m2109，原围护设计方案按主楼区域和商业裙房区域的位置分为两部分，为保证南侧建筑的安全，经专家及业主意见，将主楼基坑调整为一大一小坑后，基坑分为三个部分：主楼大坑、主楼小坑和裙楼基坑。现阶段施工的是主楼大坑，平面尺寸为8

3、6.8m×134.6m,地下四层，实际开挖深度为20.4m，电梯井落深处挖深达25.1m；3、围护结构体系概况本工程基坑四周的围护结构采用两墙合一的地下连续墙围护结构，地墙厚1m，主楼区墙深42m，商业裙楼区墙深39m。两块中间的分割区域采用钻孔灌注排桩挡土＋止水帷幕的围护结构形式。主楼基坑小坑与大坑之间采用Φ1100@1300的钻孔灌注排桩作为分隔墙。支撑体系均采用四道钢筋混凝土支撑。本工程施工中的特、难点是基坑开挖深，环境复杂，变形控制严，环保要求高，在制订施工方案时要给予充分重视，制订有针对性的具体措施。一

4、、围护施工及土方施工方案选择本工程主楼基坑面积1.35万m2，挖深为20.4m，其中电梯井落深处挖深达25.1m。为减小大体量的土方开挖给周边环境带来的影响，充分利用时空效应，将土方开挖与支撑形成有效的结合起来，及时、快速的形成支撑，我们对基坑开挖的平面分块和施工流程进行了重点优化。通过科学、合理的安排施工流程，减少围护体系的变形，保护周边环境。1、合理划分施工分块在基坑开挖过程中，充分利用时空效应，采取分皮、分块、分层，将主楼基坑划分为若干个分段，采用“盆”、“岛”交替的开挖方式，不间断的连续土方作业，将挖土和

5、支撑紧密联系、穿插施工，在土体暴露后最短的时间内形成支撑体系，减小基坑及周边环境变形。根据主楼区基坑南北长约160m，东西宽约90m的情况，将基坑合理的开挖分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区块进行，Ⅰ、Ⅱ两个区块每个区块分别分为A、B、C、D等若干个分区，Ⅲ区支撑分成A、B、C三个分区形成，主楼基坑一共分为11分区进行开挖。1091、科学制定施工流程为保证周边环境，特别是南侧建筑和临近管线的安全，我们科学的制定“保留南侧、突击北侧”的原则，对南侧临近重点保护建筑的基坑区域土方滞后开挖。每次土方开挖先施工Ⅰ、Ⅱ两个区块的，南侧基

6、坑的Ⅲ区块暂缓大面积施工，逐步进行土方抽条开挖，通过延长土体应力释放时间，减小基坑变形。待Ⅰ、Ⅱ两个区块基本支撑形成后，再集中力量在最短的时间内完成Ⅲ区块支撑施工，最终形成完成的支撑体系。“保留南侧、突击北侧”的挖土原则作为保护南侧建筑的重要手段，在方案专家评审中得到专家的一致认可。具体流程为：每道支撑形成后，利用支撑养护期间，首先进行盆式开挖，ⅠC、ⅠD、ⅡA、ⅡB四个分区的敞开部位开挖深度为2.5m，为挖机进入支撑下创造条件，待上一道支撑强度达到设计要求后，采用岛式开挖，形成ⅠA、ⅠB区域的角撑和ⅡA、ⅡB区

7、域的对撑，以保证基坑的稳定。然后再将Ⅰ区剩余土方施工完成，形成ⅠC支撑。随后再将Ⅱ区剩余土方施工完成，形成ⅡC、ⅡD支撑。Ⅲ区在Ⅰ、Ⅱ两个区块土方开挖时，按照每段不超过20m的宽度进行抽条土方开挖，每次开挖深度为2.5m，在Ⅰ、Ⅱ109两个区块支撑形成后，在抽条挖土完成的基础上，首先进行ⅢC区域的形成支撑，使基坑南北向对撑提早形成，随后ⅢA、ⅢB两个区同时形成整道支撑。本工程基坑施工的难点是开挖深、环境复杂，变形控制严，环保要求高。挖土方案要确保变形小，方便施工，杜绝安全事故，使周边原有地下管线、邻近房屋、道路不

8、开裂、不折断，保持正常运行，使工程施工能顺利进行。109一、监测数据分析方法本工程监测方案主要测项有：土体与墙体深层测斜，周边煤气、给水、电力、电信管线的沉降与水平位移(间接测点)，道路及邻近建筑物沉降，围护体上端垂直与水平位移，立柱桩变形，坑外水位观测，坑底回弹变形，支撑轴力，墙体应力等12大项。根据施工进程，监测所提供的数据可信，对现场施工都具有指导意义，实现了信息化