田莊暗渠工程基坑變形監測方案設計

史 庚 武

(河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250)

田莊暗渠工程基坑變形監測方案設計

史 庚 武

(河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250)

以田莊暗渠工程為例，根據監測目的及監測點布設要求，制定了垂直位移及水平位移監測方案，并結合施工進度情況，對其監測頻率進行了確定，以提高觀測精度，從而確保工程的順利進行。

變形監測，垂直位移，水平位移，基坑

1 工程概況

田莊暗渠是南水北調配套石津干渠工程的渠首工程，位于石家莊市古城西路(兼太平河防洪堤)南側，將南水北調中線工程總干渠與現有石津干渠相連，起點為南水北調中線工程田莊分水口末端，是下游所有供水目標的關鍵通道。通過暗渠輸水方式，于趙陵鋪進水閘下游匯入石津干渠，田莊暗渠工程總長約4 km。

2 監測目的

1)通過對開挖基坑的變形監測可及時反映基坑開挖對邊坡及鄰近建筑物的影響，及時作出安全預測預報，確保工程的順利進行；

2)對基坑支護結構設計進行驗證；

3)對基坑周邊及支護結構進行檢測，保證臨近建筑物安全。

3 監測項目

1)開挖邊坡水平和垂直位移監測。主要有邊坡有無塌陷、裂縫及滑移；

2)臨近建筑物、道路沉降觀測。臨近建筑物、地表及道路有無裂縫出現。

4 監測點布設要求原則

1)監測點應最大程度地反映監測對象的實際狀態及其變化

趨勢。圍護結構頂部水平位移、沉降，坡頂和冠梁頂均設置監測點，間距為50 m，拐角處需設置監測點；

2)已有臨近建筑物的水平位移、沉降及裂縫觀測，拐角處需設置；

3)坑外地表沉降監測，間距50 m；

4)基坑深層水平位移，設置在腰梁處，間距50 m。

5 垂直位移觀測方案

5.1 基準點布設

基準點設置在3倍開挖深度以外的穩定區域，古城西路兩側，便于施工、監測和保存。基準點布設為3點組成的基準點組，相互通視，呈等邊三角形或扇形分布，邊長100 m左右。

5.2 水準路線布設

沉降位移監測網應將監測點納入主線，組成閉合環線，部分點可采用中間點觀測。水準觀測宜滿足“三定”要求(測站固定、儀器固定、人員固定)，采用DiNi12數字水準儀按二等精度觀測。

5.3 技術指標

主要技術指標見表1～表3。

表1 監測精度指標 mm

表2 監測技術要求

表3 測站觀測限差 mm

5.4 平差計算與沉降分析

觀測高差應加入水準標尺長度誤差改正、正常水準面不平行改正、水準標尺溫度改正，并計算每千米水準測量偶然中誤差，評定觀測精度。

除首期零數據觀測外，每期觀測后都應進行沉降分析。采用高程比較法和v-t-s圖表法對沉降點高差和相臨點高差之差進行比較分析，并采用統計檢驗的方法對監測點進行位移顯著性分析。

6 水平位移監測方案

6.1 工作基點布設

水平位移觀測選用二級精度進行，布設2個工作基點，工作基點布置在基坑拐角附近，盡量靠近監測點。

在距基坑深150 m左右穩定處布設檢核基準點，以便對工作基點的穩定性進行檢核。

6.2 觀測方案

采用索佳全站儀(0.5″/0.8 mm+1 ppm)按三等精度觀測，對中誤差不大于1 mm。觀測嚴格按操作規程和《工程測量規范》要求執行(見表4～表7)。水平方向觀測4測回，垂直角觀測3測回。

表4 水平位移監測技術要求

表5 水平角方向觀測法的技術要求

表6 垂直角測量主要技術要求

表7 電磁波測距主要技術要求

6.3 平差計算

采用掛靠1954年北京坐標系統，即固定網內的一點坐標與此點至另一點的方位保持不變，邊長經氣象、加乘常數改正后，再進行傾斜改正，然后將經歸化和投影改化的邊長作為起始邊，采用

《水利水電工程內外業一體化系統》平差并評定點位精度。

除首期零數據觀測外，每期觀測后都應進行沉降分析。采用差值比較法和v-t-s曲線圖對變形點位移和相臨點位移之差進行比較分析，并采用統計檢驗的方法對監測點進行位移顯著性分析，及時向業主、監理及施工單位匯報建筑物的變形狀況。

7 儀器設備

主要儀器設備見表8。

表8 儀器設備

8 監測頻率

根據施工進度情況與開挖深度，按《建筑基坑工程監測技術規范》要求確定監測頻率。

1)在基坑開挖前，進場布設監測點，第一次觀測測定穩定初始值；

2)隨著基坑開挖的進行，開挖深度在5 m以內，觀測頻率每隔2 d一次，開挖至5 m以下及觀測頻率每天一次。當基坑開挖至基底一周后無明顯位移時，每10 d觀測一次；

3)在變形監測期間，如發現監測值變化量較大或速率加快；周圍環境中大量積水、長時間連續降雨、市政管線出現泄漏；基坑附近地面荷載突然加大；臨近的建筑物或地面突然出現大量沉降、不均勻沉降或嚴重開裂。應加強監測，縮短監測時間間隔，加密觀測次數；

4)當監測值的日變化量較大或不均勻沉降、遇到不良天氣時，應加密觀測，做好監測和相關特征狀態記錄，并會同有關人員分析安全狀態；

5)如變形不收斂，需及時采取坡頂卸載、坡底反壓或放坡的方式進行處理；

6)當有危險事故征兆時，應實時跟蹤監測。

9 結語

1)監測點的布置充分考慮現場地形、地貌和周圍建(構)筑物位置和結構特點，使監測點能充分反映基坑及周圍建筑變形狀態。

2)變形觀測采用高精度GPS全站儀和精密水準儀，確保觀測精度能反映變形的靈敏度，確保觀測質量。

[1] JGJ 8—2007，建筑變形測量規范[S].

[2] GB 50026—2007，工程測量規范[S].

[3] GB 50497—2009，建筑基坑工程監測技術規范[S].

[4] GB/T 12897—2006，國家一、二等水準測量規范[S].

[5] GB/T 18314—2009，全球定位系統(GPS)測量規范[S].

The foundation pit deformation monitoringscheme design of Tianzhuang culvert engineering

Shi Gengwu

(HebeiWaterConservancyandHydropowerInvestigationDesignandResearchInstitute,Tianjin300250,China)

Taking the Tianzhuang culvert engineering as an example, according to the monitoring purpose and monitoring points layout, made the horizontal displacement and vertical displacement monitoring scheme, and connecting with the construction progress, determined its monitoring frequency, in order to improve the observation accuracy, so as to ensure the smoothly construction.

deformation monitoring, vertical displacement, horizontal displacement， foundation pit

2015-02-02

史庚武(1965- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)11-0210-02

TU196.1

A