基坑开挖及监测技术的探讨.doc

基坑开挖及监测技术的探讨 　　【摘要】：某泵站工程整个基坑采用拉森钢板与型钢桩相结合的支护结构，拉森钢板桩挡土兼作帷幕止水，型钢桩支撑受力，施工期间严格基坑监测，保证了工程质量安全。 　　【关键词】： 基 坑 开 挖 施工技术 拉森钢板桩 　　1工程概况 　　某泵站工程位于浦口定向河与滨江大道交汇处，主要承担北区的排涝任务。泵站设计流量为36m3/s，主要由进水段、前池、泵室及出水箱涵组成。本工程基坑底面积约1476.2m2，周长约130.0m，基坑内建筑物为泵室和前池，泵室开挖面标高为-0.90m，前池开挖面标高-0.90～2.10m，局部开挖面标高为-1.4m，现场地面标高7.8m，故基坑开挖深度为5.30～8.70m。基坑开挖土层土质主要为淤泥质粉质粘土。 　　基坑北侧为交通要道，与泵室相距不到10m，便道高程9m；基坑南侧侧紧邻导流涵管，与泵室相距最短距离9m，涵管顶回填面高程8.5m；迎江东侧为压力箱涵，与泵室相距最短距离5m，箱涵开挖面标高3.9m；临河西侧由进水池接进水段，根据设计图可直接开挖放坡，下基坑坡道可设置在该侧。 　　基坑北侧及迎江东侧开挖范围内存在大量的高低压杆线，目前杆线的拆移工作正在进行。根据建设单位及地方政府提供的信息，施工区域内无其他障碍物（如：暗管之类）。 　　勘察期间钻孔地下水初见水位埋深0.50～5.80米，稳定水位埋深0.70～6.00米，稳定水位标高4.48～7.10米。地下水位变化主要受地表水的影响，年变化幅度为2.00～3.00m。 　　2施工方案 　　钢桩及立柱桩施工→冠梁及支撑梁施工→土方开挖→第二道钢支撑施工→垫层浇筑→基坑成型。 　　本工程采用拉森钢板桩挡与型钢桩受力支撑的支护结构，打拔12m长NKSP-IV（L）型钢板桩320根，打拔HM500×300×11×18H型钢桩160根，采用2台KATO1250+NPK-HP-7SXB型打桩机同时施工。 　　立柱基础采用Ф800钻孔灌注桩，灌注桩长25m，桩顶与基坑底平齐，上端接Φ377×8钢管，钢管深入灌注桩2m，共10根立柱。 　　工程采用混凝土支撑，支撑中心标高设置为+5.65m。混凝土支撑结构立柱最大间距L0 =9.6m，对撑梁截面尺寸为500×600，立柱间联系梁截面尺寸450×550，混凝土等级为C30；桩顶冠梁圈梁计算截面取1600 700，混凝土强度等级C30。 　　为保证冠梁及支撑混凝土浇筑的质量，先在梁底浇筑10cm砼垫层。 　　3基坑监测 　　本基坑外部环境较复杂，基坑工程安全等级为二级，基坑开挖及地下结构施工期间必须加强对基坑及周边环境的监测。 　　3.1监测内容 　　① 支护结构桩顶水平、垂直位移的监测：沿圈梁或坡顶面每隔20米设一观测点，拟布设7个； 　　② 深层水平位移监测：沿基坑周边布设4个土体深层水平位移监测点，孔深26.0m； 　　③ 坑外地下水位监测：沿基坑周边拟布设3个水位观测孔，孔深10 m； 　　④ 一层混凝土支撑轴力监测：共布设2个监测断面； 　　⑤ 二层钢支撑轴力监测：共布设2个测点。 　　拟布设监测点数量一览表 　　3.2基坑监测要求 　　① 基坑监测应由有监测资质的单位严格按设计要求，制定详尽的基坑工程监测方案，并报本设计单位审查确认后方可执行； 　　②监测周期：基坑土方开挖到地下室侧壁回填。具体要求为基坑开挖施工前进行第一次观测，观测值作为初始值，基坑开挖前期每三天观测一次，中期每两天观测一次，基坑或周围环境位移变形较大，每天观测一次。 　　③ 所有测试点、测试设备需在整个基坑施工过程中加强保护，以防损坏； 　　④ 测试单位需及时向建设、设计、监理等各方通报测试结果并提供最终测试成果报告。3.3基坑监测方法 　　（一）表面变形观测 　　包括水平位移和垂直位移（沉降）观测，使用精密经纬仪和精密水准仪进行观测。 　　（1）水平位移采用测小角法，角度观测一测回，距离按1/2000的精度测量，测小角法是利用精密经纬仪精确地测出基准线与置镜点到观测点视线之间所夹得微小角度αi（如图所示），并按下式计算偏移值： 　　（2）竖向位移（沉降）观测采用精密水准仪进行观测，按二级变形等级或二等水准测量要求执行； 　　（二）地下水位测量 　　地下水位测量是采用水位计测量地下水和测水管管口的距离，即水深；水位计一端接有探头，另一端接有指示表，两者通过钢尺连接，钢尺上有长度尺寸，当探头接触到水时指示表会有变化，可以从钢尺上可以读出尺寸，即水深。 　　（三）支撑轴力监测 　　支撑轴力监测采用阵弦式频率测定仪，这种仪器的传感器是利用钢弦的振动频率将物理量转变为电量，实施远距离电子测量。在传感器内有一块电磁铁，通过激振使钢弦振动。因钢