楊浦區143地塊基礎施工沉降監測方案探討

阮春平

上海寶鋼建設監理有限公司，上海 201900

1 工程概況

楊浦區143號地塊位于上海市楊浦區，定海路以西、波陽路以南、內江路以東。擬建項目由三幢26層～28層、兩幢31層～33層主樓及中央地下車庫組成。主樓各建筑物均設地下一層，基礎形式均由整板式底板+樁基組成。中央地下車庫為北面地下二層框架結構，南面地下一層框架結構，地下車庫基礎形式為梁板式底板加樁基。

本工程地下車庫基坑面積較大，約10000m2，東西向寬度達173m，南北向長度達137m左右。目前五幢號樓地下結構均已出±0.00，地下車庫位于1號～5號樓之間，基坑底部絕對標高為-1.40m、0.30m、-1.20m、-1.25m、-1.95m、-1.45m及-3.25m，基坑開挖深分別為4.40m、2.70m、4.20m、4.25m、4.95m、4.45m及6.25m。

1.1 楊浦區143號地塊位沉降觀測精度指標[1]

表1 楊浦區143地塊基礎施工工程報警指標值一覽表

1.2 實施沉降觀測的技術方案

1.2.1 基準點的選埋

為了監控圍護樁頂、地下管線及周邊建筑物的下沉，經實地踏勘并和委托方共同研究，垂直位移監測網采用水準測量方法一次布設成閉合環形的水準網形式，以測繪院所提供的控制點CPI、CPVIII這2個三等高程點作為基準點，在遠離基坑開挖深度3倍范圍以外，不受施工影響的區域布置3個工作基點，分別為BM1、BM2、BM3。以上述點組成整個沉降觀測網，對基坑維護體系及周邊環境進行沉降觀測，以保證監控資料的可靠性和連續性。

1.2.2 工作點的布設與安裝

為了更好的反映施工期間各種類型的沉降，采用如下布置工作點的方法：

1）基坑周邊建筑物

我們在基坑周邊建筑物結構特征部位布設沉降監測點。基坑周邊建筑物布置37個監測點，編號F1～F37；在建的1＃～5＃樓布置32個監測點，編號F38～F69。工作點用（Φ25mm）不銹鋼鋼筋制作，一端向上彎900，做成球狀頭，通過電鍍處理以防生銹影響精度。

2）地下綜合管線沉降監測

本次監測工作管線為波陽路、內江路及基坑東側定海路的市政管線，共計布置各類管線間接監測點8個，主要檢測以下點位：

信息管線監測點4個，編號X1～X4；

污水管線監測點4個，編號W1～W3；

3）圍護墻頂部變形監測

在基坑圍護頂圈梁上布設圍護體系沉降變形監測點，共布設9點，編號WL1～WL9。

1.2.3 監測周期的確定

1）基準網監測

為了驗證監測監測網基準點和工作基點的穩定性，應對其進行定期檢測，本次技術方案設計垂直位移監測網的觀測分為首次觀測和施工過程中的定期復測，定期復測按每2個月進行1次，直到合同期滿。

2）工作點沉降觀測

周邊建筑物、周邊管線在基坑開挖前每周監測一次，基坑開挖期間每3天觀測一次，大底板澆注完成后每周一次，直到地下結構達到±0為止。圍護體系在基坑開挖前每3天一次，基坑開挖期間每天一次，大底板澆注完成后每周兩次，直到地下結構達到±0為止。

1.2.4 監測精度的確定

沉降監測精度通常取決于監測的建（構）筑物結構和基礎類型，其確定方法主要有以下幾點：

1）1971年國際測量工作者聯合會（FIG）第十三屆會議工程測量組提出變形觀測的精度要求，如果觀測是為了監測建筑物的安全，其觀測中誤差應小于變形值的1/10～1/20；如果觀測是為了研究變形的過程，則其中誤差比上述數值就小的多。根據這一原則，通常采用“以當時可能達到的最高精度”確定變形觀測精度[2]。

2）可根據公式[2]估算確定觀測精度

mH=Δ·k/t其中：Δ為容許變形值，t為置信區間最大誤差與中誤差的比例值；k為安全系數；估算時通常采用k=0.05； t=2。

3）文獻[2]曾提出，在不同情況下測定建筑物沉降容許誤差，對于巖石和半巖石地基為1，對于砂土、粉土及其壓縮性的土地基為2，對于填充土、泥灰土及其高壓縮土地基為5。則相應的沉降觀測中誤差mH分別為0.5、1、2.5。參考以上方法，再結合本工程實際情況，我們設計各沉降監測精度為監測中最弱點高程中誤差mH＜±1mm。

1.2.5 觀測儀器和方法

為了滿足以上要求，選用天寶dini12自動安平電子水準儀及配套條碼水準尺，觀測前對儀器進行檢測，各項指標符合基坑工程測量規范[1]要求，進行沉降監測時候，實行“五定”，即：“固定水準基點、工作基點、固定人、固定儀器、固定監測環境、固定測量路線和方法”[3]。基準網按照國家II等水準測量的技術規范實測，從基準點到工作基點采用國家II等水準測量的技術要求實測。工作基點到工作點也采用國家二等水準測量的技術要求實測。天寶dini12自動安平電子精密水準儀精密置平采用自動補償裝置，補償精度為±0.2″，最小讀數為0.01mm。據文獻[3]，采用5定的方法，一測站高差中誤差mh主要有儀器置平誤差m平、照準誤差m照、讀數誤差m讀，且三者是相互獨立的，即

式中，ΔS為前后視距差，取1.5m，s為視線長，取50m，ψ為望遠鏡放大倍數，取32，代入上式，得到 mh=±0.161mm。

1）觀測時，每相臨的工作點間均設站，這樣，相臨兩監測點的精度即為一測站高差中誤差，通過估算僅為mh=±0.161mm，滿足小于1mm的要求；

因此，根據沉降觀測的規范，所選用的儀器與施測方案是合理的。

表2 二等水準觀測視線長度、前后視距差和視線高[3]

2 觀測資料的整理與分析

1）本工程監測從2010年3月16日開始至2011年01月11日結束，對基準網2個控制點共進行了5次的聯測，檢測結果基本相同，證明基準點是穩定可靠的。對工作點進行了126次監測，整理成《楊浦區143地塊基礎施工沉降監測沉降監測報告》[4]；

2）對儀器所采集的電子數據，采用電子水準數據處理與平差軟件進行處理，根據處理結果，分別提供了快報、周報、月報及楊浦區143地塊基礎施工沉降監測報告；

3）通過對基坑施工期間對所有監測點的長期監測得到如下成果

表3 楊浦區143號地塊工程項目基礎施工周邊環境特征點沉降匯總表（mm）[4]

監測項目的總體變化趨勢（部分代表性點位）見成果匯總表之表3、表4。

備注：垂直位移監測所用水準儀i角每月檢查一次，水準儀i角均不大于15″。

表4 楊浦區143號地塊圍護體系特征點匯總表（mm）[4]

3 結論

在楊浦區143地塊地下車庫工程施工期間，根據匯總表顯示：

1）周邊環境點沒有達到報警值；

2）圍護體系處WL1沉降值報警外，其他圍護點位均沒有達到報警值；從監測報表可以看出，WL1、WL2、WL5、WL6沉降變化較大，估計是由于附近的老建筑物對其有較大的影響。

[1]建筑基坑工程監測技術規范 GB50497-2009.

[2]朱龍森，胡清汶，等.工廠建設測量手冊[M].測繪出版社，1990.

[3]陳龍飛，金其坤編著.工程測量[M].上海：同濟大學出版社，1996.

[4]楊浦區143地塊基礎施工沉降監測沉降監測報告CJ2011007，2011.