基坑坡頂土體水平位移、沉降監測實施方案探討

高強 路文科

安徽省煤田地質局物探測量隊

基坑坡頂土體水平位移、沉降監測實施方案探討

高強 路文科

安徽省煤田地質局物探測量隊

基坑水平位移、沉降監測直接關系到基坑開挖和使用的安全，而基坑監測實施方案和實施流程的正確與否直接關系到基坑監測數據的可靠性，根據具體的施工特點編制合理的施工實施方案是基坑監測成功的關鍵。

基坑；水平位移；沉降監測；實施方案

基坑坡頂監測主要是為了掌握大型基坑在開挖過程中坡頂土體和地下水位的穩定情況，對其進行實時測量監測，分析規律、作出預報、保證其開挖和使用安全。實施基坑沉降觀測一系列工作中，施工方案是其核心內容，實施方案的正確與否直接影響到沉降觀測數據和最終的分析結果。本文結合具體工程實踐詳細闡述了基坑坡頂土體水平位移、沉降監測實施方案的具體應用，實踐證明本文所使用的方案在基坑沉降觀測中是切實可行的。

1.根據基坑坡頂監測的特點制訂實施方案

1.1.基坑觀測的時效性

普通工程測量一般沒有明顯的時間效應.基坑監測通常是配合降水和開挖過程，有鮮明的時間性.測量結果是動態變化的，因此深基坑施工中監測需隨時進行，基坑監測的時效性要求對應的方法和設備具有采集數據快；全天候工作的能力，甚至適應夜晚或大霧天氣等嚴酷的環境條件。

1.2.運用精密儀器進行高精度觀測

基坑坡頂坐標網采用0.5″級全站儀觀測，測站距離≤100米，變形速率控制在0.1mm／d以下，視為穩定變形精度。

高程監測二等水準測量要求前后視距差≤1.0m、視距累積差≤3 m、最大視距≤40m 。

1.3.監測過程中必須是等精度觀測

(1) 基坑坡頂施工中的監測通常要求測得相對變化值，而不要求測量絕對值。由于城市坐標系引測距離較遠，而現場只需要相對基坑位移數據，故本工程基坑監測坐標系采用自由坐標系。水準高程的測量，采用假定高程值，在基坑坡頂變形測量中，要求測定坡頂相對于原來基準位置的位移即可。

由于這個鮮明的特點，使得基坑施工監測有其自身規律。例如，水準測量要求前后視距相差精度≤1.0m、視距≤40m，以清除地球曲率、大氣折光、水準儀視準軸與水準管軸不平行等項誤差。但在基坑監測中，受環境條件的限制，前后視距可能根本無法相等。這樣的測量結果在普通測量中是不允許的，而在基坑監測中只要每次測量位置保持一致，即使前后視距相差，結果仍然是完全可用的。

因此，基坑坡頂監測要求盡可能做到等精度。使用相同的儀器，在相同的位置上，由同一觀測者按同一方案施測。通過對不同時期測量結果的對比與分析，可以確定沉降變化規律。

(2) 位移觀測控制點100米或每邊設2點，共設13點。采用0.5″級高精密全站儀觀測6個測回，按二級導線網的精度要求觀測。點位中誤差±4.2 mm，測邊中誤差± 2.0mm，測角中誤差±2.0″，閉合網相對精度1：45000。監測點的設置間隔為20m，水平位移采用0.5″級高精密全站儀采用極坐標法觀測2個測回，坐標中誤差±3.0mm。

(3) 控制點及監測點采用精密N3水準儀進行觀測。其刻度分為0.lmm,讀數分辨精度為0.01mm，充分滿足使用要求。

(4) 水位觀測井4個，分別位于基坑四周。采用鋼卷尺量測。

（5）水平位移、沉降監測頻率：土方開挖期間及底板澆筑完成為每三天一次；地下室施工期間為每五天一次。

2.監測網的布設

根據基坑坡頂情況每邊設2個控制基站（同時兼顧監測其他測點，減少浪費），基站設在距基坑邊2.5m處，觀測點設在距基坑邊0.5m處。標高差異控制在0.5m之內。

圖1 監測網布點圖

3 、地面沉降監測與地下水位變化具體實施

3.1 、基準點觀測

在周邊建筑沉降影響范圍以外的適當位置，選3個觀測基準點作為周邊建筑沉降觀測的高程基準系統。基準點的穩定是沉降觀測工作中最重要的因素，在沉降觀測之前、過程中，對基準點進行了2次高精度觀測，基準點相互驗證，在觀測過程中，若發現基準點形變，應根據設計精度要求進行加測，選擇最穩定的點作為沉降觀測起算點。基準點兩期檢測高程之差小于± 0.2mm，n為兩點之間聯測時的測站數。

3.2 、監測點觀測

沉降監測點的分布應以該建筑物變形結合部兩側柱體基礎上均勻布設為原則。根據規范規定，并兼顧周邊建筑結構特點，沉降監測點主要選擇在基坑的四周和重要的承重部位、沉降縫、后澆帶兩側等特征位置處。按樓外墻角布點，每20M間隔布一個點或每隔一個承重柱布一個點。結合設計要求，重點考慮周邊建筑基礎的地質條件等因素，選取了8個沉降監測點，設置永久性沉降觀測點，高度距地面0. 8m～1.5m處,正上方3米范圍內沒有突出物，便于安置水準標尺。

（1）底板澆注完成前，埋設觀測標志后及時進行第一次觀測，以后每三天觀測1次，計11次。

（2）底板澆注完成后至基坑回填，每五天觀測1次，計13次。

4.資料分析與驗證

經過上述方案的實施，可以獲得沉降觀測的數據，對數據進行處理分析，最終獲得沉降變化曲線(如圖2)。

5.結論

基坑變形監測施工中測量的目的和特點與普通工程測量截然不同，其測量的方案和設備與傳統的測量也完全不同。對于現場采集到的各項監測數據，采用科學、合理的數據處理方法對監測成果進行整理分析，最終形成監測成果報告。經過驗證，本文所采用的施工方案是切實可行的，而且精度比較高，實施性強，實施效果好，完全滿足基坑監測的需要。

圖2 在建基坑點位移變化曲線圖

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.013