1、国家大剧院基坑支护工程监测北京城建工程研究院 基坑工程概况总占地面积：8万余m2；总建筑面积：19万m2；基坑总面积：6.5万m2；202区基坑面积：2.55万m2；基坑深度：27.3m(-26m),33.8m(-32.5m,歌剧院台仓)场地土层：以粘性土、粉土与砂卵石交互层为主并存在多个沉积旋回地下水：上层滞水、层间潜水、三层承压水（分别赋存于层砂卵石层中，水位-17m）基坑底：位于第一承压含水层（层）中基坑支护：-16.5m以下采用地连墙锚杆支护，墙厚800，墙底-41.14-39.0m，锚位-16.75m-12.5m以上采用桩锚杆支护，桩顶3m砖挡墙，护坡桩6001200，桩长16.3m
2、，桩墙之间1825m放坡。-12.50m槽底标高-26.1m2M-39.2m台仓槽底标高-32.6m-28.0m-40.52m槽底标高-26.1m连续墙-12.50m现状地面-29.1m连续墙护坡桩护坡桩-7.7m-15.5m-16.5m-16.5m-15.5m锚杆锚杆锚杆锚杆隔水帷幕隔水帷幕202区基坑剖面示意图105.9625m25.0m105.9625m18.0m1212 1 1现状地面-29.1m1223113-12.50m槽底标高-26.1m2M-39.2m台仓槽底标高-32.6m-28.0m-40.52m槽底标高-26.1m连续墙-12.50m现状地面-29.1m连续墙护坡桩护坡桩
3、-7.7m-15.5m-16.5m-16.5m-15.5m锚杆锚杆锚杆锚杆隔水帷幕隔水帷幕202区基坑剖面示意图105.9625m25.0m105.9625m18.0m1212 1 1现状地面-29.1m1223113监测项目监测对象监测点(孔)数监测元件及仪器桩侧土体13护坡桩体2地连墙体14护坡桩顶9地连墙顶11桩侧地面27墙周地面2832桩段首排锚杆6地连墙段锚杆14深部水平位移Sinco测斜仪锚杆轴力测力计和数字频率仪国家大剧院基坑监测工程量表支护结构沉降Dini12精密数字水准仪周边地表沉降邻周建筑物沉降图 例：测 斜 管沉 降 测 点锚 杆 预 应 力 测 点围墙马 路 中心线6m
4、6m6m6m6m6m6m6m6m6m 6m6m7027025080901002302226050304020300279290296310320358110160148ACB177170359362340330350ABCDIJKLS(14)S(221)45768BM1BM2BM3建筑物建筑物W1W2W3W4W5W6W7W8W9W10W11W12W13W14W15W16W17W18W19W20W21W22W23W24W25W26BM4BM5BM6S(151)M(151)S(261)M(63)S(79)M(294)S(294)S(312)S(168)M(30)S(30)S(44)S(63)S(2
5、45)S(278)M(245)S(328)S(350)M(328)房屋312H-26.0-28.5Z100Z110Z120Z130Z1391067948684补2856869708081767778797273747571828388879089929391999596979810010112-1056补16566646263616059585755545352x4950514847y171634657118910131215142420191823222128272625313029333246454344423839404136373534Z202Z210Z220Z221EFG234567
6、8EN区WN区WS区ES区LBLALS1LS7LM7LCLS16LM16LDLM24LS24LM94LS94LM87LS87LM75LS75LM63LS63LM33LS33LM42LS42LS56LM56LS49LM49LM1LELFLGLHLILJLK锚杆预应力测点测斜管沉降测点补2补1LM68LS68LS81LM81图 例 施工简况基坑工程的施工始于4月，7月停工，4月又恢复施工，5月开始施工地连墙，8月底9月完成地连墙段的两步土方（连墙一步土方指-17.00-20.70m高程间的土方、连墙二步土方指中部和周边-20.70-26.00m间的土方），10月至次年2月再次停工，3月开始开挖地连
7、墙段的最后一步土方（称连墙三步土方），接着施工主体结构，并且在护坡桩周边堆放大量建筑材料，东侧尤甚。5月底主体结构出-17.0m，9月桩墙间消防通道部位挖方施工桩基，9月下旬主体结构出地面。为便于分析，划分出如下工况：护坡桩土方。指地下连续墙支护高程以上土方的开挖。连墙施工期。主要指地下连续墙施工阶段。连墙一步土方。指地下连续墙围护范围内-17.00-20.70m高程间的土方。连墙二步土方。指地连墙围护范围内中部和周边-20.70-26.00m间的土方。连墙三步土方。指连墙二步土方后的基坑剩余土方。地连墙土方。指地下连续墙支护高程范围内土方的开挖，即+。结构出-17.00m。指地连墙支护高程范
8、围内（-17m以下）的主体结构完工。结构出0.0m。指地下（0.00m以下）的主体结构完工。图5.1护坡桩桩侧土体水平位移曲线(a)西坡（S44#）(b)东坡（S328#）（南侧）（北侧）图5.3锚杆张拉锁定后的水平位移增量曲线（南侧）（北侧）图5.4连墙一步土方的水平位移增量曲线（南侧）（北侧）图5.5连墙二步土方的水平位移增量曲线（南侧）（北侧）图5.6连墙三步土方的水平位移增量曲线（南侧）（北侧）图5.7主体结构出-17m时地连墙水平位移增量曲线(a)17.0m高程(c)26.0m高程(b)21.5m高程图5.8不同高程上墙体水平位移空间变异图（第二步土方）（图中数字1、7、16、94为
9、测斜管编号的缩写）LS75#LS1#LS24#LS49#-16.5m以下基坑图5.2不同工况时地下连续墙水平位移曲线（a）护坡桩（M328#）（b）地下连续墙（LM49#）图5.11护坡桩（桩顶）沉降时程曲线图5.13连墙三步土方时墙顶沉降空间变异图（图中字母AK为测点缩写：测点中的异字母）图5.12地下连续墙(墙顶)沉降时程曲线图5.14护坡桩周边地面沉降槽（测点间距为6m）图5.15各主要工况时地连墙周边地面沉降曲线(LD#)设实设实实计测计测测值值值值值2851385.1-13.256824023-25.9523（-38.6）(-42.5)577800105063057022716.04
10、.6-9.41050151088075060819.810.99.9（-18.4）设计或规范值2）括号中数包含外界因素（局部流砂、载重车碾压、注浆堵漏）效应。28-30680750*704827-护坡桩支护段370738*4478200.85设计值参数项目地连墙支护段-16注：1）*上排锚杆，*下排锚杆。锚杆轴力(kN)支护结构最大水平位移(mm)地面沉降(mm)设计极限值试验极限值设计锁定值 结 语国家大剧院基坑特大超深，工程地质条件复杂，支护结构体系和周围土体的位移因此也显现出明显的复杂性和特殊性，基槽下多层高承压水对支护结构和地面的影响明显。监测结果说明，国家大剧院202区基坑支护安全可
11、靠，断面为椭圆形的地下连续墙支护体系对于抗衡土体侧向压力效果显著。连墙土方开挖S168#7.198.258.598.818.55S151#6.7310.3514.5215.2216.26S14#8.2211.1211.0212.8611.74S30#11.3310.3210.259.9713S44#19.4117.5318.920.1922.98S63#15.7216.1619.9517.4817.42S79#34.4635.335.7438.6437.89S350#3.284.346.3610.122.86S328#6.3610.5513.4915.2416.79S312#6.1910.97
12、17.5719.3322.68S294#9.6811.8914.0712.3415.59S278#2.553.597.58.9410.35S261#5.073.544.244.634.62S245#6.34.115.036.968.28S221#6.047.727.6410.28（破坏）均值9.911.0512.9914.0716.36东坡均值5.687.099.4910.9814.45护坡桩段土方开挖地下连墙施工期结构出-17.00m注：1）最大水平位移指绝对值为最大的水平位移，负值表示向坑外位移，正值表示向坑内位移。2）S79#水平位移测值过大是由于局部流砂造成的。11.4312.2913
13、.8714.09均值(未计入S79#)西坡均值(未计入S79#)工况测点14.99结构出0.00m8.159.3211.3712.3114.7连墙连墙连墙连墙锚杆张拉 一步土方 二步土方 三步土方LS1#-3.13-2.244.137.425.42LS7#-3.14-2.914.365.875.6LS16#-2.56-2.543.924.736.47LS24#-3.51-2.826.178.6910.87LS33#-2.06-2.754.215.987.99LS42#-1.68-2.645.228.448.99LS49#0.981.095.056.916.03LS56#-5.29-2.812.
14、084.014.64LS63#-1.26-0.82.122.764.99LS68#-2.92-1.853.386.577.01LS75#-4.65-5.09-4.21-6.19-6.09LS81#-0.73-1.373.236.236.94LS87#0.69-1.252.7815.7618.36LS94#-1.44-3.754.888.586.38均值-2.19-2.273.386.136.69北部均值-2.16-2.124.726.867.34南部均值-2.23-2.422.045.396.03结构出-17.00m注：(1)表中负值表示墙体向基坑外位移，正值表示向基坑内位移；(2)LS75#
15、位于支护系统南端凹处，故其最大水平位移总为负值；(3)LS87#在连墙二步土方后因注浆堵漏产生较大位移。工况测点南部均值(未计入LS75#和LS87#)-1.83-1.973.085.635.99测点编号M151#M30#M63#M245#M294#M328#张拉锁定日期2000-5-212000-5-222000-5-202000-5-312001-5-212001-5-22实测锁定值281.40273.80490.00363.10239.60401.30锁定的次日156.90155.30169.00244.80115.60157.70护坡桩土方143.10154.70205.40236.5
16、0122.70140.20地连墙施工158.90181.40212.00250.10121.80143.70地连墙土方149.20167.50221.50282.30115.30146.30结构出-17.0m165.70188.80230.20283.60137.70145.90结构出地面156.60178.00214.30281.90149.20158.00测点编号LM1LM7LM16LM24LM33LM42LM49LM56LM63LM68LM75LM81LM87LM94设计值750762786786790710850880810810650790630630设计锁定值64065066066
17、0660640720750690690520670570570张拉锁定日期8-118-118-118-98-88-88-88-89-18-319-119-59-59-5锁定当日测值427.3466.2520.3556.8614494.6563.8576.5548.5514.4377.6431.3504.7525.8连墙一步土方401.4409.6470.6503.8578.4454.4548.1553.4459.3403.5222.6363.9339.9394.2连墙二步土方435.5430.5528.3537.7604.3472.7576.9594.3470.8452.5221.7390.3
18、530.9398.3连墙三步土方467.8433.8541.2554625496.8591.9600.9482.4468.3224.1418.4428.42002.4.20454.8420.7539552607.9478.1589.7600.1510.5471.5227.1417.8399.5被破坏2001.8.16连墙连墙连墙连墙（初值）土方开挖前一步土方二步土方三步土方LA10.001.265.535.3711.65LB10.001.185.356.2812.52LC10.000.194.297.5416.45LD10.000.052.034.6418.3LE10.001.884.054.
19、5614.81LF10.002.333.873.9611.36LG10.002.434.532.159.08LH10.001.332.642.517.78LI10.000.240.941.778.86LJ10.000.333.732.7211.53LK10.000.463.62.2510.46工况测点测线测试日期最大值最小值最大下沉测点备注A#2.5-20.64A3B#3.14-25.94B3C#3.4-20.67C2D#2001.62002.83.62-20.87D3H#2001.62001.120-14.75H3I#2.29-18.67I7J#3-18.73J7K#2.16-13.19K5
20、L#2.8-42.5L32000.52002.122000.52002.121表中正值表示地面上升（抬），负值表示地面下沉。2同测线上测点间距为6m。连墙土方连墙一步连墙二步最大沉降开挖前土方期间土方期间测点LA#0.001.94-0.442.33-0.722.45-1.115.71LA3LB#-0.130.97-0.482.01-5.231.97-6.424.13LB3LC#0.001.09-0.631.21-3.101.22-3.813.90LC6LD#-0.051.57-0.260.74-0.072.851.094.68LC2LE#0.000.71-1.080.52-2.15-1.15-
21、1.40-0.90LE2LF#0.002.09-0.782.76-1.53-0.72-2.752.99LF3LG#-0.022.52-0.553.50-1.720.98-2.375.51LG3LH#0.001.890.382.99-6.590.05-6.763.44LH2LI#0.002.000.802.19-1.600.40-3.816.36LI3LJ#0.001.470.181.54-0.411.72-0.695.86LJ3LK#0.001.54-2.472.52-4.632.71-5.199.90LK3测线至2002-1-23期间注：表中正值表示地面上升（抬），负值表示地面下沉。LE3测点破坏较早，事实上LE#测线上只有LE2这个地面测点。
