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某商業樓深基坑工程監測與數據分析

文檔作者：杜婭妮文檔來源：上海建峰職業技術學院		點擊數：	更新時間： 2025年11月01日
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上一篇：某商業中心深基坑變形監測與分析

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２０１６ 年７ 月上
第４５ 卷 第１３ 期
施 工 技 術
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ５９
ＤＯＩ：１０． ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１６１３００５９
某商業樓深基坑工程監測與數據分析
杜婭妮
（上海建峰職業技術學院，上海 ２０１９００）
［摘要］ 探討監測技術在某商業樓深基坑施工安全性分析中的應用。介紹了基坑監測方案，結合監測結果分析樁
身水平位移及內力、錨索軸力、四周建筑物沉降的數據，總結一般變形規律。結果顯示，基坑施工的各項指標皆符
合相關規范要求。
［關鍵詞］ 深基坑；支護；位移；沉降；監測
［中圖分類號］ ＴＵ７５３ ［文獻標識碼］ Ａ ［文章編號］ １００２?８４９８（２０１６）１３?００５９?０５
Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ
ａ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ｄｕ Ｙａｎｉ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｎｆｅｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ
ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｉｎ ｓａｆｅｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｗａｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｉｌｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅｓ， ａｎｃｈｏｒ
ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ， ｓｕｒｒｏｕｎｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ， ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｌａｗ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ
ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ； ｓｕｐｐｏｒｔｓ； ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ； ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ； ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
［作者簡介］ 杜婭妮，工程師，講師，碩士，Ｅ?ｍａｉｌ：ｂａｉｙａｎｇ１６８８８ ＠
１６３． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１６?０４?０３
１ 工程概況
某工程為改建的商業樓，位于城市核心區，將
原有建筑拆除重建。在保留原有基坑基礎上，擴大
基坑面積，開挖面積６ ０１０ｍ２，開挖深度２７． ８ｍ。工
程環境條件復雜，周邊管線密集，有排水、排污及供
電、供熱等系統。基坑周邊實際狀況如圖１ 所示。
圖１ 基坑周邊狀況（單位：ｍ）
Ｆｉｇ． １ Ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ（ｕｎｉｔ：ｍ）
２ 工程地質條件
基坑包含人工堆積層、新近沉積層、第四紀沉積
層３ 類巖層，細分為１２ 層。淺層土主要為細砂與粉
質黏土；１０ ～２０ｍ 范圍分布中砂、卵石及黏質粉土等；
２０ ～３０ｍ 范圍內分布有細砂、中砂及粉質黏土等。
基坑場地存在３ 層地下水，如表１ 所示?；?
場地上層積水分布不均，水位動態變化復雜，水量
變化大。此層水靠地面降水補給，經蒸發進行耗
散，補給動態為滲入?蒸發型。層間水年水位變化范
圍１ ～２ｍ，水位較穩定。此層水經大氣降水滲入或
徑流等補給，經徑流排出，補給動態屬滲入?徑流型。
承壓水年水位變化范圍２ ～３ｍ，冬季水位相對較高，
夏季則較低。此層水補給及排出主要經地下水徑
流，補給動態屬滲入?徑流型。
表１ 地下水類型及水位
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ
編號類型埋深／ ｍ 標高／ ｍ
１ 層間水１７． ８１０ ～１９． ７１０ ２４． ３６０ ～２５． ５４０
１７． ９１０ ～１８． ０１０ ２５． ９４０ ～２６． ３９０
２ 承壓水２１． ６１０ ２２． ３５０ ～２２． ６９０
６０ 施工技術 第４５ 卷
３ 基坑工程監測方案
３． １ 樁頂水平位移及沉降監測
３． １． １ 設置監測點
工程采取位移與沉降合二為一的監測方法，于
護坡樁樁頂處共設置２２ 個監測點。以“視準線法”
安置監測點，在基坑每側邊坡坡頂１ ～ －１ｍ 距離內
分別安置１ 條視準線，監測點置于視準線上。監測
點間距為１０ ～２０ｍ；監測基點置于視準線兩端的遠
視基點及下視基點，其位置選取盡量遠離基坑，確
保間距≥５ｍ。
３． １． ２ 監測措施及周期
首先確定視準線、鋼釘的間距作為初始值，取
經緯儀４ 次正倒鏡讀數的中數，初始值測量＞２ 次。
基坑邊坡水平位移值＝ 初始值與測值的差值?；?
坑挖深≤２ｍ 時，設置監測點，確定初始值?；邮?
工時，監測１ 次／ ｄ；若位移較大及其他突發狀況，需
數小時監測１ 次；邊坡穩定時，３ ～５ｄ 監測１ 次；３ 個
月后，１５ｄ 監測１ 次，至回填作業完成。
３． １． ３ 位移預警
本工程為一級基坑，坡頂水平位移：預警值＝
２‰ｈｌ（ ｈｌ為基坑深度），絕對值２５ ～ ３０ｍｍ，變化速
率＜ （２ ～ ３）ｍｍ／ ｄ。樁體深層水平位移：預警值＝
（０． ５ ～０． ６）‰ｈ２ （ｈ２ 表示相對基坑深度），絕對值
４５ ～ ５５ｍｍ。坡頂沉降：預警值＝ （０． １ ～ ０． ２）‰ｈ３
（ｈ３ 為基坑深度），絕對值１０ ～２０ｍｍ。
坡頂水平位移監測點，亦能作沉降監測點，預
警值２０ｍｍ，設置２２ 個監測點，如圖２ 所示。
圖２ 監測平面示意
Ｆｉｇ． ２ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｌａｎｅ
３． ２ 樁身變形監測
測斜儀測量樁體深層水平位移值。將ＰＶＣ 測
斜管（?６５ ～ ?７０）固定于鋼筋籠上，預埋樁體內，測
斜儀置入管內。測斜管預埋及測斜要點：①測斜管
內置入２ 組平行縱向導槽，測斜管牢牢固定于鋼筋
籠上；②測斜管預埋前，上下管對齊，密封接頭處，
封閉管口，規避上下管錯位，防止管內污染；③測斜
管、鋼筋籠長度相同，豎直埋設，１ 組導槽方向與預
測量方向平行；④若深層水平位移對應的基準點置
于上部管口，則每次測斜作業后再測管口坐標；⑤
測斜儀置入測斜管底５ ～１０ｍｉｎ 后測量，以降低探頭
與管內溫差，每個監測方向皆進行正反２ 次量測；⑥
測斜管預計埋置１０ 根，支護區邊坡中部皆埋置２
根，兩管間的距離為３ ～５ 倍樁間距。樁體深層水平
位移其預警值為（０． ５ ～０． ６）‰ｈ４ （ｈ４ 為相對基坑深
度）。
采取預埋方法測量樁體內力，把應力計焊接于
護坡樁鋼筋籠的主筋上。應力計量程＞１． ２ 倍設計
值，精度≥５％ ＦＳ，分辨率≥２％ ＦＳ。采用ＴＦＬ?Ｓ?
ＮＭ１５ 應力計，每樁安置６ 個。
３． ３ 監測錨索軸力、地下水位
１）錨索軸力采取錨頭承壓板后預埋軸力計的
方法實施監測。軸力計量程＞ １． ２ 倍設計值，精
度≥５％ＦＳ，分辨率≥２％ ＦＳ。軸力計需于張拉錨索
前獲取穩定初始值。監測時，需重視錨頭軸力值＞
１０％設計拉力值的狀況，綜合分析軸力及樁體變形
的結果，進行邊坡穩定性的判別，依樁體變形限度
需求采取相應措施。
２）定期觀察測量降水井水面高度，認真做好記
錄。定期觀察止水帷幕有無漏水、透水問題，并及
時反饋處理。
３． ４ 監測周邊建筑物及地表沉降
３． ４． １ 監測項目及目的
根據規范要求，對基坑作業時所影響的周邊建
筑進行沉降監測，保護４ 座建筑無裂縫及傾斜等損
壞的發生，嚴控不均勻沉降問題。測量基坑周邊位
移、沉降，以監測結果判別安全狀況，亦可依發生的
問題要求調整施工工藝及參數。監測項目：Ａ 為樁
身測斜，４ 個監測點； Ｂ 為樁頂位移及沉降監測點，
水平間距１０ｍ；Ｃ 為地下水位，４ 個監測點；Ｄ 為錨索
軸力，２０ 個監測點；Ｅ 為鄰近建筑沉降監測點；Ｆ 為
巡視觀測，監測點布置如圖２ 所示。
３． ４． ２ 監測方法
１）基準點以國家一等水準測量法實施測量，其
高差誤差≤０． ５ｍｍ，相鄰基準點高差誤差＜０． ３ｍｍ。
２）沉降點以國家二等水準測量法實施測量，其
高差誤差≤１ｍｍ，相鄰基準點高差誤差＜０． ５ｍｍ。
３）位移以一級建筑變形測量法實施測量，位移
點坐標誤差≤１ｍｍ。絕對位移以基準線法進行
測定。
以高精度全站儀監測水平位移，高精密水準儀
及鋼尺監測沉降。
根據規范要求， 水平位移和沉降皆需達到二級
變形測量規范，沉降精度± ０． ５ｍｍ，水平位移精度
±３ｍｍ。
２０１６ Ｎｏ． １３ 杜婭妮等：某商業樓深基坑工程監測與數據分析 ６１
３． ５ 基坑工程監測分析
３． ５． １ 樁內應力
表２ 樁的內應力
Ｔａｂｌｅ ２ Ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｐｉｌｅｓ Ｎ·ｍｍ －２
編號２０１４ 年２０１５ 年
８ 月３ 日９ 月４ 日９ 月３０ 日１０ 月１０ 日１１ 月４ 日１２ 月２ 日１ 月２ 日１ 月１６ 日
１ －８． ７３ －９． ３４ －１０． ７８ －１３． １０ －１４． ５１ －１５． ２６ －１５． １５ －１５． ２４
２ －１１． １５ －１１． ４７ －１３． ２５ －１６． ６０ －１７． ５８ －１６． ７４ －２３． ７０ １９． ５８
３ －３０． ２１ －３２． １４ －２９． １８ －３６． ２３ －３５． ３５ －３６． ５２ －３４． ３５ －３５． ２８
４ －２１． ２５ －２０． ４６ －２５． ６８ －３０． ４３ －３１． ２６ －３２． ０５ －３２． １４ －３２． ６５
５ －３０． ３４ －３０． ５６ －２９． ５０ －２７． ４５ －２８． ２４ －２６． ００ －２５． ５７ －２７． ５４
６ －２３． ６８ －２２． ５０ －２２． ６７ －２１． ４８ －２０． ８０ －２１． ５４ －２１． ２０ －２０． ６５
選?。裕疲?Ｓ?ＮＭｘｘ 系列振弦式混凝土應力計，
可承受相應的壓力與徑向力。焊接在鋼筋籠內側，
對稱安裝在護坡樁２８， ２３， ８ｍ 處。應力計計算
公式：
ε ＝ Ｋ（ｆ２ｉ
－ ｆ２０
） ＋ Ｋｆ（Ｔｉ － Ｔ０） （１）
式中：Ｋ 為２． ４８ × １０ －３ με／ Ｈｚ２；Ｋｆ 為２． ２；初始值ｆ０
與Ｔ０ 不同，應變計不同；根據σ ＝ Ｅε，求出樁身內
應力。
內埋鋼筋應力計布置如圖３ 所示，應力計安置
在距樁頂８， ２３， ２８ｍ 處。樁的內力如表２ 所示。
圖３ 應力計安裝示意
Ｆｉｇ． ３ Ｓｔｒａｉｎ ｇａｇｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ
１， ４， ６ 號應變計離基坑側較近，２， ３，５ 號應變
計離基坑側較遠，參數受溫度作用有所變化，第２ 道
支撐開始時，樁身內力變化漸小，遠離基坑側樁身
內應力＞ 靠近基坑側。由表２ 可知：①同一平面位
置，靠近基坑側＜ 遠離基坑側的鋼筋應力，與實測
的樁體受彎變形規律相符。②隨著基坑開挖時間
的推移，基坑上部有減少趨勢，在基坑中部與下部
有增大趨勢，且中部增量較大，在第２ 層錨索施工
時，樁身內應力基本趨于穩定。③在基坑開挖的各
個階段，樁身鋼筋應力最大值都＜４０ＭＰａ，遠低于鋼
筋強度的設計值和屈服強度指標，表明樁錨支護在
本基坑中整體承載能力大，安全性高。
３． ５． ２ 監測分析樁身位移
如圖４ａ 所示，２０１４ 年７ 月１０ 日展開測試初讀
數，施工第１ 道錨索時，樁身水平位移變化小，樁頂
水平位移最大０． ６６ｍｍ；２０１４ 年１０ 月２２ 日施工第
４，５ 道錨索，基坑開挖后變化漸增，位移速度漸快，
基坑挖至槽底，位移速度降低而趨于穩定。
地下承壓水在１７． ５ｍ 處，圖４ｂ，４ｃ 為基坑不同
位置于地下１７． ５ｍ 處位移變化曲線?？梢钥闯觯?
坑開挖時位移小，隨深度加大位移變化漸大，最高
值達１８． ５ｍｍ，達底板時漸小并趨于穩定。
３． ６ 監測分析錨索軸力
３． ６． １ 錨索計安裝示意
以ＴＦＬ?ＭＳ?ｘｘ 系列錨索計測取錨索軸力、應力
的損失，獲取錨索工作過程中的力學性能。錨索計
由金屬鋼弦與合金鋼圓筒銜接，利用鋼弦承受張力
及其自振頻率的關聯性，獲取錨索軸力，如圖５
所示。
３． ６． ２ 錨索軸力分析
錨索軸力振弦式錨索計計算公式：
ｐ ＝ ｋ Σ３
１
ｆ２ｉ０ － ｆ２ｉ
( )
３ ＋ ｋｉ Ｔ０ － Ｔｉ
( ) （２）
測試時顯示，同一元件的鋼弦頻率變化也很
大，反映出錨索受力不均勻，部分鋼絞線先承受較
大荷載。鎖定錨索張拉時，部分錨索損失４０％ 的預
應力，設計值未達到，錨具夾片未充分發揮咬錨索
的作用，導致預應力損失，挖土方時，錨索軸力漸
大，測其值皆滿足規范要求，錨索工作狀態正常；底
板作業時，錨索軸力變化小。隨著開挖進度，支護
結構將發生相應變形，錨索軸力加大，基坑發生水
平位移，樁水平位移亦加大。
３． ７ 基坑水平位移及其四周建筑沉降
３． ７． １ 基坑頂部水平位移
６２ 施工技術 第４５ 卷
圖４ 樁身位移曲線
Ｆｉｇ． ４ Ｐｉｌｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｕｒｖｅ
圖５ 錨索計安裝示意
Ｆｉｇ． ５ Ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ ｍｅｔｅｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ
基坑頂部水平位移監測布置如圖６ 所示。
基坑頂部水平位移及其沉降監測報警值：變化
速率（２ ～ ３）ｍｍ／ ｄ，總位移值≤３０ｍｍ，分析位移變
化大的點４，５，７，９，１１，如圖７ 所示。
基坑開挖初位移小，當基坑作業東、南、西、北
四側深度依序約為１０，１２，１２，１１ｍ 時，頂部水平位
移發生較大變化，呈漸加大趨勢?；訓|側底板作
業時，其南、西、北三側挖深依序約達２７，２０，２７ｍ，此
圖６ 基坑水平位移監測點示意
Ｆｉｇ． ６ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ
ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ
圖７ 基坑水平位移變化曲線
Ｆｉｇ． ７ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ
ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｕｒｖｅｓ
時頂部水平位移值達至最高，之后位移值變化平穩。
監測點４，５，７，１１ 位移值較大主要原因為：基坑
東側設置了降水井配電室，加大此側基坑邊坡荷
載，東南角設置了集水井，基坑降水及廚房用水聚
集于此，致此處巖土性質及土體參數產生變化。監
測點９，１１ 因此處塌孔，土體性質及整體穩定性差，
致基坑頂部水平位移值偏高。
測點１１ 于８０ｄ 后監測，位移速率漸趨平穩。４，
５，７，９ 測點于１４０ｄ 后監測，位移速率是０，位移變化
平穩。整體監測上，僅測點１１ 位移值＞３０ｍｍ，其余
測點位移值達至穩定狀態皆＜ ３０ｍｍ，滿足設計
要求。
３． ７． ２ 周邊建筑沉降
沉降監測點布置如圖８ 所示，沉降監測曲線如
圖９ 所示。
由圖可知，基坑北部２，３，４ 測點，土體應力因基
坑開挖重新分布，開挖后測點沉降明顯加大，增速
大；隨著開挖不斷推進，土體應力達到穩定，沉降值
增速顯著轉小，沉降穩定，最終沉降值為５ ～ ８ｍｍ。
基坑東側沉降量穩定于１５ ～２５ｍｍ，沉降量＞ 北、西
２０１６ Ｎｏ． １３ 杜婭妮等：某商業樓深基坑工程監測與數據分析 ６３
圖８ 基坑沉降監測點布置示
Ｆｉｇ． ８ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
ｐｏｉｎｔｓ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ
圖９ 沉降監測示意
Ｆｉｇ． ９ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
兩側。因基坑東側挖深大，局部挖深＞３０ｍ，對土體
擾動顯著加大，應力場重新分布，改變了周圍土體
的應力狀態，出現較大沉降?；游鱾瘸玻?測點，
余下皆在監測１５０ｄ 后趨于穩定，最終沉降量是４ ～
８ｍｍ。因土體應力重新分布時，時間、空間皆為緩慢
過程，２４ 測點與其他測點相較，離基坑較遠，故２００ｄ
的監測時間里，測點沉降依舊呈繼續加大態勢。
３． ８ 地下水位
３． ８． １ 降水井布置及工作狀況
基坑北側ＡＤ 段１ ～ ９ 號井９ 眼；基坑西側ＤＥ
段１０ ～１７ 號井８ 眼；基坑南側ＥＦＧ 段１８ ～２５ 號井
８ 眼；基坑東南角ＧＨＪ 段（２６ ～ ３０）號井５ 眼；基坑
東側ＪＡ 段（３１ ～ ３６）號井６ 眼，一共３６ 眼，未抽水
井８ 眼，正常抽水井２８ 眼。降水井未抽水主要原因
是：北側ＡＤ 段２ 號井，淤泥厚，無法下泵；西側ＤＥ
段１２，１３ 號井因６５ 號老樁樁底不能下挖，無法下
泵；南側ＥＦＧ 段１９，２０，２１ 號井，位于馬道下掩埋；
東南角ＧＨＪ 段３０ 號井，泵壞拔出換泵；東側ＪＡ 段
３１ 號井，水泵無法下至井底。
３． ８． ２ 降水監測分析
基坑水位隨時間變化曲線如圖１０ 所示。由圖
可見，基坑挖到１０． ５ｍ 時，基坑水位無顯著變化，基
坑挖至承壓水層時，一些降水井涌水量較大，開始
抽水，水位呈動態震蕩，之后水位下降，基坑底板局
部主體作業時，地下水位于２７． ７７０ ～ ３０． ９００ｍ 內反
復震蕩，且穩定于此區間。觀測整個地下水水位，
發現其并非呈線性變化，受每天涌水量的影響，水
位的穩定并非保持同一水位。
圖１０ 基坑水位變化曲線
Ｆｉｇ． １０ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｕｒｖｅｓ
４ 結語
１）接近基坑側鋼筋應力＜ 遠離基坑側鋼筋應
力，和實測樁體受彎變形的規律相符。樁身鋼筋應
力值皆＜４０ＭＰａ 和設計值，樁錨支護滿足安全需求。
２）第１ 道錨索作業時，樁頂、樁身水平位移皆
有小變化，樁身隨基坑開挖與底層錨索作業而位移
值漸增，基坑挖至槽底，位移速率趨于穩定，總體變
化呈“弓”形。樁體最大位移出現在樁頂下挖７ｍ，
最大位移值近１８ｍｍ。
３） 剛完成張拉時，錨索軸力最大；鎖定張拉時，
受錨具夾片及土體應力松弛的影響，錨索軸力變
?。换油馏w挖深時，錨索軸力加大，加大幅度在規
定范圍內；底板施工開始錨索軸力停止變化。錨索
拉力值最大４２０ｋＮ。
４） 東、西、北建筑物沉降曲線分為加速沉降段
（下轉第６６ 頁）
６６ 施工技術 第４５ 卷
管”的施工方法———“氣協法”（見圖４）。該方法
在振沖器導管外壁焊１ 根鍍鋅管，其下端距減振
器２００ｍｍ 左右，上端在導管頂部，通過高壓膠管
連接氣泵。振沖施工時開啟氣泵，氣泵氣壓隨成
樁深度的增加同步加大，在振沖器下沉時不停有
高壓氣體從振沖器頂部噴出，由于氣體連續擾動，
從而使導管周圍砂?；境蕬腋顟B，不能沉積
后被動壓實，避免砂粒沉積后被振擠密實形成“抱
管”現象。
圖４ 氣協振沖法設備示意
Ｆｉｇ． ４ Ｇａｓ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
與傳統振沖法相比，氣協法避免了高壓出水產
生的“抱管”問題，并且樁孔在氣體作用下，大量砂
粒在孔內懸浮并隨泥漿排于孔外，當向孔內逐步投
入碎石、上提振沖器時，砂粒沉積與碎石形成級配
密實，所成樁體的密實度比傳統工藝大為提高。同
時氣協法形成的孔徑比較一致，使振沖器上、下提
放自如，故下料容易，加快了施工速度。
為提高并完善振沖技術，根據現場施工記錄，
對氣壓及水壓進行了統計分析，結果如表１ 所示。
表１ 振沖器氣壓與水壓
Ｔａｂｌｅ １ Ａｉｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｏｒ
ＭＰａ
名稱統計數最大值最小值平均值變異系數
水壓１ ７９６ ０． ６ ０． ４１ ０． ５８ ０． ３５
氣壓１ ７９６ ０． ６ ０． ４６ ０． ５８ ０． ３２
由表１ 可以看出，水壓及氣壓的統計數為１ ７９６
個，最大值均為０． ６ＭＰａ，最小值分別為０． ４１ＭＰａ 與
０． ４６ＭＰａ，變異系數分別為０． ３５ 及０． ３２，很顯然水
壓及氣壓集中于０． ６ＭＰａ，考慮樁的２０ｍ 深度及地
層的復雜性，故建議大功率振沖器的水壓及氣壓可
取為０． ６ＭＰａ。
因此， 基于上述分析結果， 針對１３０ｋＷ 與
１５０ｋＷ 功率振沖器的振沖密實電流、留振時間、氣
壓及水壓等優化參數取值，總結如表２ 所示。
表２ 振沖碎石樁施工控制參數
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｖｉｂｒｏ
ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｔｏｎｅ ｐｉｌｅ
控制參數１３０ｋＷ 振沖器１５０ｋＷ 振沖器
密實電流／ Ａ １１０ ～１４０ １３０ ～１６０
留振時間／ ｓ １３ １３
造孔水壓／ ＭＰａ ０． ６ ０． ６
造孔氣壓／ ＭＰａ ０． ６ ０． ６
３ 結語
通過對現場試樁以及大量工程樁的施工資料
進行整理、統計和分析，尋找影響振沖法施工效果
的主要技術因素，提出了復雜地層中大功率（１３０ｋＷ
與１５０ｋＷ）振沖器施工時的適宜施工參數。在實際
工程中，可在不同地質情況試沉樁基礎上，根據本
文所提出的施工參數選擇較為合適的振沖器設備，
以加快造孔速度、提高施工效率、縮短工期、節約工
程投資。
參考文獻：
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（上接第６３ 頁）
及沉降穩定段，東、北方向在１５０ｄ 后漸趨穩定，西面
２００ｄ 漸趨穩定，東部沉降穩定于１５ ～ ２５ｍｍ，高于
西、北方向，各建筑物的總沉降量滿足相關規范要
求，Ｊ３ 因距基坑較近，基坑開挖初期沉降較大，２００ｄ
后Ｊ２４ 依舊為增大態勢，可總體上，基坑施工完畢后
的３０ｄ 左右，沉降即趨于穩定。
５）地下水位于相對穩定區間震蕩，說明承壓水
水位受管井降水的作用有限。
參考文獻：
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