复杂周边环境下深基坑开挖监测与变形特性分析

复杂周边环境下深基坑开挖监测与变形特性分析

张静

西北有色勘测工程有限责任公司  陕西省西安市  710038

摘要：深基坑施工包括围护、加固、支撑、降水和开挖等工序，其中开挖是安全风险和对环境影响最为突出的阶段。因此，深基坑的安全开挖是取得成功修建的关键。在地下水较高的地方进行深基坑开挖时，必须采取降排水对策，但降雨不可避免地会影响水文地质条件，导致环境危害。在复杂的地质和水文环境中，深基坑工程的安全开展取决于降雨和开挖施工的顺利进行。信息化管理和现场监测是预防施工安全隐患和环境危害的关键措施。

关键词：复杂周边环境；深基坑；开挖；监测

引言

地下空间的利用和开发程度随着社会经济水平的快速提高而不断增加，特别是带地下室的商业综合体建筑的数量不断增多。这些建筑大多位于城市繁华区域，周围建筑密集，地下管线众多，环境复杂，这给基坑安全施工带来了一定的难度。为了确保建筑及周边建筑的安全和稳定，必须对基坑支护结构、周边土壤以及相邻建筑物进行全面系统的监测，以降低基坑开挖对周边土壤的扰动，减少自身及周边建筑的变形影响。

1.深基坑支护施工技术的应用特点

1.1复杂性

在某些地形、土质复杂的地区，若想应用深基坑式支护技术，往往会面临一些难题。例如，在南方湿润多风的地区，土壤多为柔韧性软基处理，含水量较高，要充分利用深基坑支护技术，需考虑多个问题，施工前需对项目场所土地质量进行全面精确测量，了解土壤承载力和抗压强度。因此，必须进行全面剖析并制定合适的计划。

1.2影响因素广泛

在深基坑施工过程中，多种因素会影响施工品质，其中既有人为因素，也有客观原因。当前需要解决深基坑失衡问题。综合考虑，科学合理的勘察工作对于确保深基坑工程施工质量至关重要。勘察结果可能会受到多种因素的影响，因此相关因素普遍存在。

1.3地域性

我国的土地面积广阔，每个地区的土壤层都存在很大的差异。因此，在应用深基坑支护技术时，必须根据实际情况灵活运用技术。如果不能根据各种砂土类型的土层特点合理选择和应用深基坑砂土支护技术，将会对建设工程造成严重危害，这是不能忽视的。

1.4基坑深度逐渐增加

目前，我国大城市的地下建设项目正逐步向更深、更大、更现代化的方向发展。这将有助于大城市地区的有效发展和充分开发，并有助于进一步发展大城市的经济。研究表明，在一些大中型的一级和二级城市，地下结构的层度可以超过六层，开挖的深度可以达到20米。这表明，未来几年，中国大型建筑项目中的深坟深度将逐渐增加。

2.建筑工程深基坑支护的施工技术

2.1钢板支护技术

钢板支护在建设工程的深基坑支护模式中，是一种相对性比较丰富化的技术，其适用土层通常是较为绵软的土层。钢板总体延展性特别大，在一些软基处理环境里，十分适合开展深基坑支护操控的工作中。假如早期设计和勘测欠缺合理化等一系列问题比较突显，则很有可能会令土板发生较严重的移位或是变型等一系列问题，比较严重情况下可能会致使深基坑支护实际操作受到影响。开展厚钢板支护时，针对支护的有关实际操作，需全方位考虑相对应的地理条件，将深基坑支护的品质合乎施工规范标准，突显支护技术实际操作优势。

2.2锚杆支撑支护技术

开展工程建筑锚杆支护技术实践流程的过程当中，针对支护效应及其基本原则的分析，一般需根据建筑基础日常维护情况来开展。促进锚杆支撑点确立支撑点锚杆的有关支护规范，确保结构方式和规范标准的清晰，促进智能结构支撑有效可靠性得到保障。科学合理调节深基坑支护综合实际效果，令建设工程深基坑支护施工产品质量标准和设计标准的需求相顺从，灵活把它运用到不同类型的总面积、构造、相对高度中来，促进建设工程施工安全性得到保障。

2.3土钉墙的施工技术

一般状况下，预应力锚杆深基坑支护技术，都在土壤密度相对较高的环境下充分发挥的，深基坑墙面中插进钢筋制作的土钉墙，可一定程度上具有维护墙面的实际效果，墙面的周边创建坚固性相对较高的框架剪力墙，会让工程建筑主体产生优良可靠性。可是此类施工技术的适用范围一般是在特定深层范围内的，所以在充分发挥深基坑支护技术功效以前，施工工作人员需确保深基坑发掘的具体深层。

2.4内支撑支护技术

此支护构造十分有利于提高深基坑开挖的总体深层，充足完成支护构造的改善，相对性具体而言，是利用排桩挡土墙承担深基坑外壁砂土与水质工作压力,产生反方向承受力而达到的。开展此技术的施工工作之际，需令施工人员安置人工挖桩，这一步骤作用是操纵附近土壤层可能会对内部构造导致压力,根据土壤层情况与地表水情况，应用合理的内支撑防范措施，令施工的结构稳定性得到很好的提高。开展施工工作中之际，倘若发觉地下水位高于坑内，一定要及时运用止水帷幕，降低对于施工构造导致的不利影响，进而令支护可靠性获得大幅提升，防止出现很严重的渗入难题，所以需要从整体视角确保这一技术应用技能提高。

3.复杂周边环境下深基坑开挖监测与变形特性分析

3.1工程概况

在某个项目中，基坑深度为18.09m，局部深坑深度为21.29m，共有三个地下层。基坑的西侧是A路，南侧是B街，南侧和东侧还有多条市政管线。由于周边环境较为复杂，因此影响范围较大，最近距离红线的地方为4.7m，最近距离既有建筑的地方为5.1m。

3.2监测结果分析与变形特性

从挖掘监测到基坑填埋，挖掘工作被监测了125天。监测的固定时间是每天读取数据三次，并将变化的平均值作为当天记录的实际值。在基础设施和地下设计中，应力监测为基础设施项目的成功提供了科学依据，为管理周围建筑的变形提供了最佳的理论依据。对坡顶水平位移的分析表明，工期20天深度40米的开挖挤压了基坑周围的土壤，并向基坑内收敛；第一次内支撑完成后，基坑内部收敛变形有了很好的改变，相应的监测值有所下降。在确定的78个控制点的基础上，选择了16个具有代表性的控制点，绘制了坡面竖向的累积沉降量图。总的来说，评分方法本质上类似于垂直沉降量的缓慢增长。根据基坑周边锚索内力累计变化量图观察，锚索一旦安装后，会持续受到张拉应力的影响，导致内力不断增加。随着支护和第一道内支撑完成，应力逐渐减小并趋近于预应力的初始值。但是，开挖继续后，这种平衡很快被打破，锚索内力再次受到张拉应力的影响。从周边土体深层水平位移监测曲线来看，变形曲线显示出上升趋势，在第二道内支撑之前，深层水平位移值的变化明显加速。然而，后期变形曲线逐渐趋于稳定，并未达到预警值。

4.土方开挖技术管控

在深基坑开挖工作开始前，应清楚了解施工场所的电力管道、天然气管道等设施的情况。在大城市的管道和道路旁等位置，工作人员应特别关注这些区域，并清楚了解管道的走向，以获取可利用的信息。在选择开挖方案之前，应进行地下排水管的安全防范工作。在斜坡位置设置支护管理体系，以维护护坡的完整性，并确保在外力作用下不会出现变形等问题，从而减少安全生产事故的风险。在土方回填和开挖环节中，必须强化对开挖量控制，以避免对周围环境造成危害。在深基坑施工期间，如果遇到软粘土地基，则必须控制砂土的使用量，以确保深层发掘在正常范围内。在深基坑开挖中，如果土方开挖速度过快，则可能会损害土壤结构，引起一系列安全隐患。因此，在确保施工进展的前提下，必须合理地控制开挖进度。

5.结束语

在地下水相对较高的水文地质条件复杂的区域，深基坑的施工安全隐患和对周围环境的影响较大。开挖和降雨施工是影响工程顺利推进的重要因素。为确保深基坑施工的安全和成功，需要采用实时检测方法以预防和控制土体变化、自然环境、相邻建筑和地下设施等方面的变化。

参考文献

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