深厚軟土深基坑支護結構變形的實測與分析

1、深厚軟土深基坑支護結構變形的實測與分析摘要：為探討深厚軟土地區(qū)深基坑開挖基坑支護結構變形及周邊土體的位移特 性。以龍海某深厚軟土深基坑支護工程為例，通過有效的監(jiān)測手段，確保了施工 過程中深基坑及周邊環(huán)境安全可控，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，為類似的深基坑開 挖及支護結構設計提供了參考。關鍵詞：深厚軟土；深基坑；支護結構；變形；實測與分析引言隨著社會的發(fā)展，對沿海地區(qū)地下空間的開發(fā)利用越來越多。濱海地區(qū)主要 以深厚軟土為主，總體屬欠固結土，強度低、靈敏度大，基坑施工過程中易產生 排水固結，導致周邊環(huán)境的破壞。為確?；拥陌踩?，應對基坑的進行監(jiān)測，分 析監(jiān)測數(shù)據(jù)，基坑出現(xiàn)問題時及時做出相應的應急措施。1

2、深厚軟土深基坑支護簡述在20世紀80年代開始，深基坑樁錨支護結構開始逐漸地被使用，由于預應 力錨桿使得支護樁的變形情況得到了良好的改善，能夠有效地控制位移現(xiàn)象的出 現(xiàn)，但是在預應力的作用之下會使深基坑的結構更加的復雜繁瑣。在開挖的過程 中，會受到被動土壓力的影響，使強度增加25%的作用。深基坑的支護結構變形 和受力會受到很多的因素影響，比如水分、地質條件、自然環(huán)境等等，所以在進 行深基坑樁錨支護結構的時候要將這些因素都考慮到，確保深基坑不會出現(xiàn)受力 和變形的情況，這樣才能夠使深基坑工程的質量得到有效的保證。樁錨支護結構 是由支護樁和錨桿錨固兩部分共同組成的，其中的主要的構件包括支護樁、錨桿 等

3、等，施工中，主要是在深基坑開挖前，需在深基坑周邊插入支護樁，開挖到一 定程度的時候將錨桿打入到巖體中，然后對其進行固定，使基坑能夠更加的穩(wěn)定 1。2深厚軟土深基坑支護結構的特點及原理2.1深厚軟土深基坑支護結構的特點深基坑裝錨支護是一種十分良好的支護形式，能夠通過護坡排樁與多錨和單 錨之間形成一個良好的配合方式，使樁錨支護有著十分優(yōu)越的特點，這是其他支 護方式沒有辦法相比較的。樁錨的穩(wěn)定性十分良好，通過支護樁深入到土層當中 再加上錨桿錨固段和土層之間形成的摩擦力，從而減小了支護排樁的內力和位移， 使深基坑的變形能夠得到控制，在復雜的施工環(huán)境中，為深基坑工程提供一個良 好的、可靠的、安全的工作環(huán)

4、境2。但是由于樁錨支護結構能夠適應相對比較堅 硬的粘性土、砂土等地方，在保證基坑的穩(wěn)定時，錨桿錨固力相對也會較大一些。2.2深厚軟土深基坑支護結構的原理在深基坑施工的過程中，如果深度開挖得較深，會使基坑周圍很容易塌陷， 為了保證基坑的穩(wěn)定性，就要使用支護技術來應對。在樁錨支護的方式中，使其 能夠產生巨大的支撐力。通過錨桿進行支撐，從而給支護提供錨拉力。錨固段和 土層錨固兩者結合形成的摩擦能夠將荷載分散到周邊的土地，使深基坑能夠穩(wěn)定， 不會形成塌陷事故3。3監(jiān)測內容本文以龍海某深厚軟土深基坑支護工程為案例，設一層地下室，基坑開挖深 度約6.8m，場地軟土厚度約為基坑開挖深度的3倍，軟土層平均厚度

5、為17.89m， 采用排樁+錨索結合被動區(qū)加固的支護形式。將監(jiān)測元件以及輔助材料正確的布 設，進行坑頂水平位移和豎向位移、深層水平位移、錨索拉力、地下水位、周邊地表豎向位移等監(jiān)測，獲取基坑開挖過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析。4監(jiān)測布設方法4.1深層水平位移深層水平位移鉆機打孔埋設測斜管于土層中，進入軟土層下穩(wěn)定土層不少于 2m，埋置足夠深時，管底可認為是不動的。軟土深厚，鉆桿拔出來后孔內容易縮 頸，測斜管無法順利插至孔底。應采用全套管護壁，在測斜管插至孔底后再拔除 套管。埋設測斜管，應注意導輪方向，上下左右導輪應與基坑開挖邊線垂直或平 行。測斜管與孔壁土體不貼合時，應灌砂填補間隙。采用測斜

6、儀進行觀測，測斜 管內自下而上進行觀測，測斜管兩端的相對水平位移差可表示為：，繪制出各層 土體的水平位移曲線4。4.2水平位移和豎向位移周邊地表豎向位移觀測點布設于坡頂?shù)乇?，每隔基坑深度?/2布設，各觀 測點連線與開挖線垂直。埋設時應將基準點布設于基坑開挖深度3倍的影響范圍 以外的固定區(qū)域。因基坑面積較大，可布設多個基準點。豎向位移采用精密水準 儀進行觀測，基準點與各測點的沉降量差，計算各個監(jiān)測點的沉降量，豎向位移 可表示為：Si=Hi-Ho。水平位移采用全站儀進行觀測，可與深部水平位移互補， 相互驗證。4.3錨索拉力錨索拉力監(jiān)測采用錨索應力計，應力計埋設前，應測試其工作性能。應力計 在錨索

7、張拉鎖定前安裝于錨索錨頭位置，應注意保護導線。采用頻率計進行監(jiān)測。4.4地下水位水位觀測孔采用鉆孔埋設，鉆孔深度進入坑底約6m。觀測管采用PVC管， 管身鉆進水孔，外包兩層無紡布，管身與孔壁的間隙回填小碎石，埋設好后，應 立即進行洗孔。采用水位觀測計進行觀測。5數(shù)據(jù)分析錨索布設角度較大，錨索錨固體設置于軟土層較深處，工程特性相對淺層軟 土較好，本工程錨固體錨索拉力較小，剛開始時等于施加的預應力，雖然土體的 蠕變，隨著基坑開挖過程錨索拉力會變小，但變化幅度不大。地下水位由于處于 軟土層中，弱透水層，水位基本不變。場地地層分布較均勻，各測斜管監(jiān)測數(shù)據(jù) 變化規(guī)律基本一致，以C9號深層水平位移時程曲線

8、進行分析，C9深層水平位移 時程曲線圖2所示。在錨索鎖定時，錨索施加預應力，冠梁受到往坑外的水平力， 支護結構往基坑外變形。在錨索鎖定后開挖1m，土壓力的增加，支護結構往基 坑內變形5。在錨索鎖定后基坑開挖1m時，該區(qū)域出土方有一段時間處于停止 狀態(tài)，錨索輕微蠕變，支護結構往基坑內變形。在基坑開挖至坑深一半，支護結 構往基坑內產生較大變形，此時坑頂變形最大，各土層變形沿深度趨于直線。在 基坑開挖至坑底時，支護結構往基坑內產生較大的變形，坑頂有錨索約束，變形 到一定程度后不再發(fā)生較大的變化，冠梁以下、坑底以上因挖空無約束，變形持 續(xù)增大。冠梁處和坑底以下位移量均較小，基坑中間至坑底位移量較大，各

9、土層 深度變形趨于大肚子曲線。土體水平累計位移最大值為41.70mm，發(fā)生在測斜孔 6.0m 處。深層水平位移冠梁處和坑頂水平位移所測得的監(jiān)測數(shù)據(jù)基本一致，也互相驗 證了監(jiān)測過程的可靠性?；涌禹斨苓叺乇淼呢Q向位移觀測時程曲線圖2所示。在錨索鎖定時，由于錨索施加預應力，冠梁向坑外變形，坑外土體微微向上 拱起。在錨索鎖定后開挖土方，土壓力的增加，支護結構往基坑內變形，土體下 沉增大。在基坑開挖至坑底時，冠梁處有錨索約束，變形到一定程度后不再發(fā)生 較大的變化，下沉量減小，冠梁以下、坑底以上土體開挖無約束，持續(xù)增大，約 一倍基坑深度處下沉最大。垂直于基坑邊線的坡頂豎向位移近似拋物線形狀。結束語軟土層

10、深厚的基坑，錨索施加預應力時，支護結構往基坑外變形，隨著基坑 的開挖，支護結構往坑內變形，當基坑開挖深度較大時，坑頂由于錨索的約束， 坑頂變形量受到約束，基坑開挖深度范圍的支護結構變形持續(xù)發(fā)展，深層水平位 移時程曲線呈大肚子曲線形狀，基坑坑頂豎向位移呈拋物線形，一倍基坑深度處 下沉量最大。錨索拉力較小，變化幅度不大。地下水位處于軟土層中，屬弱透水 層，水位基本不變。參考文獻江杰，肖萌，劉智勇，等.復雜環(huán)境下多種支護結構并存的深基坑監(jiān)測分析 J.廣西大學學報（自然科學版），2018（1）： 269-278.鐘連祥，陳飛，熊如宗，等.深基坑樁錨支護結構變形分析和數(shù)值模擬J. 江西理工大學學報，2018（1）