某基坑支護工程變形監測方案設計

■陳理想

（廣東省核工業地質調查院　廣東　韶關　512028）

某基坑支護工程變形監測方案設計

■陳理想

（廣東省核工業地質調查院廣東韶關512028）

基坑支護是一項綜合性的管理應用技術，因此，在具體的變形監測技術中，要結合基坑支護工程的實際特點，形成對基坑支護精確度的整體控制，尤其是在基坑支護工程量大、管理難度大的情況下，要創新性的采用多種方案，實現對基坑支護工程變形監測的全面優化。本文將結合具體的工程實例，形成對基坑支護工程中變形監測的方案設計，圍繞觀測垂直位移監測網布設方法、GPS等技術運用，形成對基坑支護工程變形監測的整體把握。

基坑支護變形監測方案設計

在基坑支護工程變形監測的方案設計中，尤其是在變形承載出現相關負荷的背景下，會產生在形狀、大小、位置等的變化，因此，在進行監測精確度分析的基礎上，基于監測的特點、基坑支護工程的內容，以及變形監測相關數據的分析等，進而對變形觀測方案的設計進行優化，更好的確保整個工程的結構穩定性。

1　工程概況

廣州市某基坑支護工程位于城內，擬建六層建筑物，一層地下室，用地面積3177.76平方米，現狀場地較平整。基坑開挖深度為3.25~6.90米，東、南、北三面均為道路，東側為城后路，距基坑約15米，西側為2~5層的天然基礎住宅樓群，與基坑最近距離約6米。場地附近屬殘丘臺地地貌單元，地表均已填土，地面較平。根據鉆探揭示，場地內第四紀地層主要有坡積層和厚度較大的殘積層，下部基巖為花崗巖類。場地內地下水為滯水類型，儲存于粘性土層中，地下水以大氣降水補給為主，勘察期間水位埋深為2.30~3.10米。基坑西側采用復合型加強土釘墻支護，其余各層比較空曠故采用放坡+土釘的支護方式。

2　基坑支護工程變形監測方式

2.1綜合監測方式

對于高層建筑中的一些工業與民用建筑，其變形是通過基礎沉降觀測與建筑物本身的變形觀測相結合進行綜合分析。其中，基礎的變形監測主要是針對一些建筑中的基礎均勻沉陷與不均勻的沉陷，此外，對于建筑物本身的監測要對其中建筑物的傾斜程度以及裂縫產生的現象進行整體觀測，尤其是一些高層或者超高層建筑的重要建筑物，要建立動態化的觀測模式，在一些特別的地理環境中，譬如日照、臺風、振動幅度、頻率等多方面進行整體的觀測，形成精準的分析數據。

2.2水平位移監測的技術方式

從當前高層建筑物的變形監測分析來看，水平位移監測采用的是一種常態化的方式，通常是采用經緯儀三角量或者視準測量的方法，結合當前高層建筑物的整體建筑特點來看，尤其是在變形及要求精準度相對較高的情況下，形成更新的監測方式，從傳統變形監測技術逐漸向垂線、引張線觀測方向發展，并通過在高層建筑監測中使用自動化監測技術，尤其是步進電機式、光電式、感應式等自動化的遙感監測技術，更好的提升高層建筑物變形監測的精準度。

2.3垂直位移監測的技術方式

在高層建筑物變形垂直位移監測技術的運用中，可以結合當前的人工光學水準測量技術，并配合GPS技術，在靜力遙測技術的運用中，采用差動變壓器以及電容式靜力水準裝置，結合高層建筑物變形出現的種種狀況，對建筑物的深基坑以及墻面檢測，在整個監測過程中，構建不同類型的、不同時空的、多角度的檢測數據采集與存儲、同時進行綜合分析的高層建筑物變形監測系統模式。

3　基坑支護工程變形監測的方案優化

3.1監測目的

在基坑開挖的施工過程中，基坑內外的土體將由原來的靜止土壓力狀態向被動和主動土壓力狀態轉變，應力狀態的改變引起土體的變形，即使采取了支護措施，一定數量的變形總是難以避免的。這些變形包括：基坑坑內土體的隆起；基坑支護結構以及周圍建筑物的變形。無論那種位移的量超出了某個容許的范圍，都將對基坑支護結構和周圍結構與道路造成危害。為了解施工期間基坑位移、沉降及周邊建筑物變形的變化情況，保證基坑自身穩定和安全以及周圍建筑物、地下管線的安全，同時給設計、施工部門提出準確的、可靠的、科學的數據，必須進行基坑圍護結構沉降、基坑位移及周邊建筑物沉降觀測、基坑周邊地下水位觀測。

對基坑施工過程進行監測的目的如下：根據現場監測數據與設計值（或預測值）進行比較，如超過某個限值，就采取工程措施，防止支護結構破壞和環境事故的發生。保證支護結構和相鄰道路、建筑物的安全；驗證支護結構設計，指導基坑開挖和支護結構的信息化施工。

3.2基坑監測內容和監測網布設

根據基坑支護設計方案及上述規范要求，本工程深基坑開挖監測內容包括:基坑支護圍護結構頂部水平位移及沉降觀測；基坑周圍房屋的沉降觀測；基坑周邊地下水位觀測；支護結構面開裂情況檢查；基坑周圍地面超載狀況檢查；基坑滲水、漏水狀況檢查；主要采用工程測量及目測二種方法相結合，并對相關數據進行綜合分析，避免數據異常時外界偶然因素的不利影響，從而提供精確真實可靠的科學數據，在基坑開挖前7天完成7個基準點的布設，基坑支護邊線確定后馬上布設觀測點，并對位移、沉降監測網進行初始值的測讀。

3.3位移觀測點的布設

根據現場實地踏勘的情況，考慮基準點的穩定性和觀測精度要求，在工程現場旁距基坑邊5倍開挖深度距離以外的穩定土體中布設7個基準點 (測量控制點)進行互相校核，它們的編號為WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、CJ1、CJ2、CJ3；4個位移基準點與每邊成一直線布置的水平位移觀測點構成位移監測網，4個位移基準點和3個沉降基準點布置在相對穩定且大于5倍基坑深的距基坑邊的位置，但必須在建筑物所產生的壓力影響范圍以外。西面靠2~5層的住宅樓群位置的水平位移觀測點布設在攪拌樁頂部位置，沉降觀測點布設在緊挨水平位移觀測點附近的地面上（攪拌樁邊上）；其他位置的水平位移、沉降觀測點設在基坑支護圍護結構頂部邊線部位，觀測標志擬采用Ф16膨脹螺栓安裝在基坑支護圍護結構頂部上，頂端位置磨成半球狀。根據現場平面尺寸及測量規范要求，本方案按設計要求布設9個水平位移、沉降觀測點，它們的編號為BX1-BX9。

3.4觀測方法、頻率和要求

一是位移觀測方法。水平位移采用蘇一光DT202C電子經緯儀進行測量：在靠近觀測對象的工作基點上設站，采用小角度測量方法取得觀測點的角度初值，并用測算工作基點到觀測點的距離，測量變化后基準點到測量點的角度，通過計算，可以得到基坑水平位移的數值。初始值的測量讀取應進行2-3次的校核，以確保其準確性。

二是沉降觀測方法。基坑支護圍護結構頂部沉降觀測、基坑周圍房屋沉降觀測根據埋設好的基準點，從BM（這個“BM”M在前文未曾提到過，不知是什么？是基準點嗎？）施測一條閉合路線建立初始數據。沉降觀測使用蘇一光DSZ2+FS1精密水準儀及銦鋼水準標尺進行沉降觀測。最小讀數精度可達到0.01mm，儀器及標尺在檢驗有效期內使用，并在作業期間定期進行檢查校正。

4　結語

因此，在基坑支護工程變形監測的綜合管理中，要進行創新性的運用，從不同方面進行觀測與監測，并提升整個技術運用的可操作性，采用現代化全球定位系統以及電子精密水準儀的技術使用，形成先進管理模式的應用，這些將對于整個監測技術在具體建筑物變形中的改觀有很大幫助。

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P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-246-2