超大深基坑工程支护结构的监测分析.docx

超大深基坑工程支护结构的监测分析Summary：随着我国经济的发展以及城市化率的不断提高，各类大型工程逐年增多。工程项目的规模的增大，也导致了其基础工程的施工难度也逐渐升高；尤其是超大深基坑施工，由于其开挖面积大，施工工序复杂，由此带来的建设风险也较大。因此，对深基工程的特点以及变形机理进行研究是十分必要的；本文依托某超大深基坑工程，对其施工过程中的结构变形进行了监测分析，对实际工程的施工具有一定的指导意义。Keys：深基坑；基坑支护；基坑监测1.引言近年来，我国在工程施工领域取得了极大的成就，“港珠澳大桥”，“北京大兴机场”等超级工程的建成也标志着我国大型工程施工领域已经具备一定的能力。在大型工程的施工过程中，深基坑的开挖会对周围建筑物的稳定性产生很大的影响，且在外界的因素的作用下可能会发生失稳现象，是大型工程施工的重点与难点。为了避免深基坑施工过程中的发生事故并保证周围建筑物的结构安全，对深基坑工程特点进行分析，并对其施工变形机理进行研究，有针对性的对基坑施工过程中的关键结构的变形进行监测是极为重要的[1,2]。2.深基坑工程特点分析深基坑的工程特点对于探究其变形机理来说是十分必要的。本文根据深基坑的施工流程及其结构特性，总结了深基坑施工具备以下几个特点：(1).支护体系的临时性。深基坑工程中，为保证其施工过程以及周边建筑物的安全，需要对深基坑进行支护。待施工结束后，要对支护结构进行拆除；在支护结构拆除后，临时基坑可能会在自身重力以及外界因素的影响下由于长时间暴露而产生失稳现象。因此，应该对深基坑的变形进行监测，并制定相应的预警标准，保证基坑开挖的稳定性。(2).工程地质条件的区域性。我国幅员辽阔，不同地区的地质条件也大不相同，深基坑施工过程中的变形与失稳很大程度上取决于所在地区的水文地质条件。因此，在深基坑工程也存在较大的区域特征。(3).综合性。深基坑的稳定性受到多种因素的影响，存在很强的不确定性。因此，深基坑工程中也涉及多门学科，其中包括了最为基础的土力学而理论以及新兴的岩土测试技术理论。3.深基坑变形机理分析3.1常见的深基坑支护结构通过相关研究可知[3]，深基坑的变形破坏模式与其支护结构的类型存在一定的关系，在深基坑支护结构的设计过程中，应根据工程地质情况去选择合适的支护类型。深基坑的支护结构可以分为柔性支护与刚性支护两大类，常用的基坑支护主要有以下几种。(1).钻孔灌注桩支护。钻孔灌注桩支护是深基坑施工中常用的支护形式。该支护方式钻孔后施作钢筋混凝土桩作为其支护结构，施工流程简单，且桩体强度较高。但是在软粘土中施作钻孔后灌注桩时，应当注意桩体空隙处的水土流失现象。(2).地下连续墙。地下连续墙支护凭借其施工噪音小在城市深基坑的支护中取得了广泛的应用。该方法能够在地下形成墙体结构，具有良好的支护效果以及抗渗效果，施工结束后还能作为刚性基础的一部分，能够节约资源，减小工程投资。但是，在城市内施作地下连续墙时，其施工产生的废弃泥浆如果处理不当，会对环境产生不利影响。(3).钢管桩支护。钢管桩支护是指采用钢管间相互搭接而成的一种支护结构，采用刚度较大的钢管能够起到很好地支护作用，通过钢管之间的相互搭接也能够起到阻水、阻砂的作用；该支护形式常用于围堰法修建基坑时的支护[4]。3.2深基坑的变形模式分析深基坑变形性模式对于探究其变形机理是十分重要的。本文对深基坑施工过程中常见的变形模式进行了研究，深基坑的变形主要有以下三种表现形式：(1).支护结构的变形；(2).基坑周围的地表沉降；(3).基坑底部的隆起。支护结构的变形可以分为竖向与水平变形。其中，支护结构的水平变形是指由于卸荷后外侧土体变形引起的，其变形模式与有无横向支撑有很大的关系；支护结构的竖向变形是由于基坑开挖后土体应力变化引起的，与横向变形相比，其数值较小，在工程中通常予以忽略。根据地表沉降的分布形式不同可以将基坑开挖引起的地表沉降分为抛物线分布与三角形分布。当基坑周围土体力学参数较差，且支护结构刚度较小时，地表沉降容易产生三角形分布；当周围土体力学参数良好，且周围支护作用良好时，地表沉降表现为抛物线分布。根据基坑底部隆起量的大小将隆起分为弹性隆起与塑性隆起。其中，弹性隆起是在基坑开挖深度较小时出现的，其主要表现为中间隆起量高，两侧隆起量小的特点；塑性隆起通常出现在开挖深度较大的基坑底部，其各部分隆起量不规则。3.3深基坑的变形机理通过对深基坑的常见支护形式以及变形模式进行总结与分析可知，深基坑变形的主要原因在于支护结构的变形以及基坑底部的隆起，周围地表沉降是上述原因所导致的结果。随着基坑的开挖，底部的土体的应力状态也在不断变化；与此同时，基坑底部土体以及支护结构内侧土体会因为基坑内部的卸载作用向基坑方向产生位移；随着开挖深度的增加，基坑底部的水压也会越来越大，