翻车机房维护工程地连墙内支撑基坑支护监测分析

尹可虎;翟济;李文勇;贾晓婵

【摘 要】Based on the foundation pit monitoring results in the car dumper maintenance project of one coal terminal, by referring to the engineering detail, a systematic and comprehensive analysis is carried out for the lateral displacement of concrete diaphragm wall and the horizontal stress on the reinforced concrete twin-support. Some valuable conclusions have been made, which will guarantee a safe and reliable construction process, and provide a reference for similar engineering monitoring items in the future.%介绍了某煤炭码头翻车机房维护工程基坑监测实例,结合具体实际工程情况,对基坑的地下连续墙的侧向水平位移和钢筋混凝土水平对撑应力进行系统详尽的分析,得出一些有价值的结论,确保施工过程安全可靠,并且为后续类似工程监测提供一定的借鉴.

【期刊名称】《港工技术》 【年(卷),期】2017(054)005 【总页数】3页(P104-106)

【关键词】地下连续墙;位移与内力;基坑监测 【作 者】尹可虎;翟济;李文勇;贾晓婵

【作者单位】中电投锦州港口责任有限公司,辽宁锦州 121007;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222

【正文语种】中 文

【中图分类】TU476.3;TU753

某港口煤炭码头翻车机房工程是用于翻卸由铁路运抵港口的煤炭车厢的地下结构工程，该工程由翻车机房主体结构工程及翻车机房维护结构工程两部分组成。翻车机房维护结构工程分为翻车机房维护结构和廊道维护结构两部分，其功能是确保翻车机房及廊道主体结构的施工条件为干施工。翻车机房廊道维护结构采用条形地下连续墙结构方案，在廊道地连墙端头之间设混凝土止水地连墙，地连墙底部均进入强风化岩层（在地连墙墙底以下进行帷幕灌浆）。廊道地连墙长138.1m，墙顶高程为2.0m，墙厚1.00m，基坑最低底高程约为-14.8m。根据地连墙结构设计，廊道地连墙内基坑土体按分层开挖设计，边开挖边沿地连墙高度方向自上而下进行腰梁、对撑施工，同时土方开挖过程中需要进行墙外井点降水和坑内排水工作。 根据工程地质勘察报告，钻探深度内土层分布较有规律，成层性一般，层位相对稳定。自上而下除海相沉积的软土层工程地质性质较差外，其下部各土层均为可塑～硬塑状粘性土层和中密～密实状的粗砾砂及基岩等。

基坑地连墙工程为现浇钢筋混凝土结构，作为临时围护结构，结构安全等级按二级设计，廊道基坑的地连墙采用钢筋混凝土对撑的形式，钢筋混凝土对撑水平间距由北至南分别为为19m、19m、19m、19m、17m。纵向布置4道对撑，对撑的高程依次为-1.00m、-3.90m、-6.75m、-10.40m。为确保基坑在开挖期间的安全，并且根据监测数据施工方可调整施工进度和施工工况，以保证基坑工程的信息化施工[1-2]，对基坑进行了实时监测，其中包括地连墙墙顶水平位移、墙体侧向水平位移、钢筋混凝土对撑应力值、地下水位等项目的监测。基坑监测点布置见图1。监测频率为依照《建筑基坑工程监测技术规范》进行[3]，当监测值出现以下情况：地连墙墙顶水平位移累计值超过30mm，墙体侧向位移累计值超过30mm，支撑

构件的应力值超过设计值的60%，立即做出报警。本文仅针对墙体侧向水平位移与钢筋混凝土对撑应力进行详细分析。

根据监测结果，得出地连墙墙体侧向水平位移随时间变化和测斜管的侧向位移关系。如图2。

1）从图2地连墙墙体侧向水平位移随时间变化曲线可知[4]，在基坑土方开挖的过程中，地连墙深层侧向水平位移曲线呈“大肚状”，且最大位移点大致位于地连墙深度的2/3处，并且随深度的增加逐渐向基坑内侧偏移，钢筋混凝土对撑对侧向位移有较大的影响，在已加对撑处的变形较小。从侧向变形速率上看，开挖时变形速率增大，有对撑时，侧向变形速率保持稳定。地下连续墙墙体侧向水平位移特点为墙体深度2/3处大，墙底小。

2）从图2（d）～（f）可以得出测斜管的上部位移指向基坑内部，而图2（c）～（e）可以得知测斜管上部位移指向基坑外侧，其原因则是廊道西侧靠近海域，地下水补给受海潮影响大，从地下水位的监测结果可知，西侧的地下水位普遍要大于东侧，使得廊道西侧水压力要大于东侧，所以导致廊道整体向东侧偏移，这一点也可以由廊道地连墙墙顶部水平位移得以验证。并且CX5与CX8分别处于东侧与西侧的中部，由两个测斜孔的位移曲线可知，由于地下水位的影响导致CX5的最大水平位移量是3.58mm，CX8的最大水平位移量是7.77mm，西侧的最大位移量要大于东侧。

3）在施工的过程中（以CX7为例）加完第一道对撑后，最大的位移量是

1.21mm，第一道对撑加完后进行下层土方的开挖，最大位移量为5.42mm，第三道对撑加完后，在后续土方的开挖的过程期间，位移的变化不大，其后续的施工过程中位移增量也没有过大的变化，最大的位移量是6.21mm，在深度不变的情况下，随着时间的变化，结构仍然会有一定的变形，是因为施工结束后，土体的蠕变特点使得结构的位移量会有所增加。

4）CX6的测斜管埋设于基坑的东南部的地下连续墙内，其最大水平位移量是4.04mm，相较于其它测斜孔位的水平最大位移量都要小，其原因有二，一是东南部地质条件较好而且开挖深度较小，二是位于基坑坑角处一定范围内存在明显的空间效应[5]，使得对周边土体起到了抑制其位移发展的作用。

基坑地连墙由四道水平对撑所支撑，第一道水平对撑由6组对撑组成，第二到水平对撑有5组对撑组成，第三道由2组对撑组成，第四道由6组对撑组成。现对基坑地连墙的A、C与E三行钢筋混凝土水平对撑应力值进行分析，这三行钢筋混凝土水平对撑分别处于基坑的北部、中部与南部，得到如下钢筋混凝土水平对撑的应力实测值见表2。

1）由表2的数据可知，基坑E行钢筋混凝土水平对撑的应力最小，原因是基坑南部开挖较少，此处的土压力仍是静止土压力占据主导，所以此处的地下连续墙受力要比其他部位的地下连续墙要小，因此南部的钢筋混凝土水平对撑的实测应力值最小。并且地连墙侧向水平位移也是南侧的数值要普遍小于北侧，也是因为作用于地连墙上的土压力偏小，从而导致侧向水平位移变化偏小。

2）由实测数据可知，基坑从上至下钢筋混凝土水平对撑的实测应力值逐渐变小，其原因是，第一土体有一定的自适应能力，其次钢筋混凝土水平支撑对地连墙结构有一定的约束作用，最后地连墙入土段起到了嵌固作用 。

1）在基坑的开挖过程中，基坑的顶部随时间逐渐向基坑内部偏移，最大的侧向水平位移出现在地连墙深度的2/3处，在基坑整个开挖期间基坑角部范围内侧向水平位移要小于基坑中部，说明基坑的开挖变形具有一定空间效应。

2）基坑的侧向变形受周围的环境影响较大，临近水域的基坑侧向水平位移受地下水压力的影响要比远离水域的一侧位移偏大，所以在水域附近进行施工时要注意地下水位的变化，确保基坑施工安全。

3）由钢筋混凝土水平对撑实测应力值可以看出，应力值是自上而下逐渐减小，其

应力值未超出警戒值且处于安全状态。

【相关文献】

[1] 江霞,杨小军.基坑位移监测技术[J].建筑技术,2004,35(5)：347-348.

[2] 刘利民,张建新.深基坑开挖监测时测斜管不同埋置位置量测结果的比较[J].施工技术,2009,38(5)：88-91.

[3] GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范[S].

[4] 刘建航,侯学渊,主编.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社,1997. [5] 杨雪强,刘祖德.论深基坑支护的空间效应[J].岩土工程学报,1998,20(2)：74-78.