城市建筑區深基坑變形監測的實施與探討

張有勇

（廣東省建科建筑設計院有限公司廣東廣州 510500）

城市建筑區深基坑變形監測的實施與探討

張有勇

（廣東省建科建筑設計院有限公司廣東廣州 510500）

在進行城市建筑區的建設施工時，一定要做好深基坑的施工工作，因為深基坑施工可以說是整個建筑的最基礎環節，只有保證了它的施工質量才能夠確保建筑工程整體的質量。而當前深基坑最容易出現的問題便是變形，對深基坑的變形進行監測時，需要結合基坑本身以及周圍的建筑物進行對應的監測，選用恰當的監測方法，在保證周圍建筑物不受影響的情況下，做好對深基坑變形方面的監測工作。本文主要分析研究的是城市建筑區深基坑變形監測方面，首先就進行深基坑變形監測的目的以及意義進行了簡要分析，然后探討了進行深基坑變形監測的內容和方法，本文最后選用了一例取得好成效的城市建筑區深基坑變形監測工作，進行分析，就建筑區的深基坑變形監測做出深入探討。

城市建筑區；深基坑；變形監測；實施

隨著城市人口的不斷增多，城市土地面積變得越來越緊缺，再加上城市的建筑物之間比較密集，在進行新的建筑物施工時，不僅要保證其自身的質量，還需要確保它的建設不會影響到周圍其它建筑物的質量。控制深基坑變形的同時，還需要對周圍建筑物的穩定性進行監測，保證監測數據的準確性，因為監測所得的數據對于保證施工的安全和建筑物的穩定性都具有十分重要的意義。方便快捷并且又不失準確的監測手段一直都是人們追求的目標，在進行城市建筑區深基坑變形監測時，如果能夠選擇到一個方便快捷的監測方法，將會取得事半功倍的效果。本文選取廣東省某地區的深基坑施工監測作為研究案例，探討該監測實例具體的實施方法、手段和結果。

1 城市建筑區深基坑變形監測的目的以及意義

深基坑是指開挖深度不小于5m的基坑，多年的實踐經驗告訴我們，要想保證基坑的施工安全就需要具有周密的設計、精心的施工以及周全的變形監測。在對一些比較復雜的大中型類型的工程或者對周圍的環境要求比較嚴格的項目，往往在進行變形監測時很難借鑒以前的經驗，需要相關人員根據已有的理論，進行對應的改造，做好基坑的支護和周邊環境的監測工作，來確保深基坑能夠得到安全施工。之所以進行深基坑監測，目的主要有以下4點：①能夠為我國的信息化施工建設提供重要依據；②為設計實現優化提供重要依據；③是實現基坑工程的設計理論發展的重要手段之一；④能夠對深基坑施工周圍的建筑進行有效的保護。進行深基坑監測的意義則是主要表現在：首先，需要借助監測所得的數據對施工全過程進行對應的指導，充分了解該進行何種類型的工程方案設計；通過觀察施工環境以及周邊的環境，保證地下設施所受到的影響能夠降低到最低程度；對即將出現的風險，進行及時的發現和解決，能夠在第一時間內采取補救措施。通過以上的分析，可以知道基坑監測是保證基坑支護結構穩定性的重要手段，能夠對施工全過程可能面臨到的危險事件，進行有力避免，并且還能夠及時調整施工方案，為基坑施工過程的安全提高了保障。

2 城市建筑區深基坑變形監測內容和基本方法

城市建筑區基坑監測的主要涉及到的內容有：圍護樁、水平支撐發生的應力變化；圍護樁地下樁體的側向位移、圍護樁頂的沉降；基坑內坑底回彈監測、對基坑內外部地下水位的監測；對地下土體的孔隙水壓力以及土壓力的監測；基坑外部土層的分層沉降等。在選擇基坑的監測方法時一定要綜合考慮各個方面的因素，比如要結合場地的條件、設計要求、基坑的種類、周邊環境等各方面因素，保證所選用的監測方法能夠有利于施工現場的順利進行，還要簡單易操作。當前對深基坑的變形監測中，國內外采用的主要的方法有物理模擬法、經驗公式預測法、數值模擬法、半理論版解析法以及非線性預測方法等。對于城市建筑區的深基坑工程監測工作來講，它的工作同樣也需要做好4個方面的工作，它們分別為支護結構的應力監測、支護結構的外力監測、對支護結構變形的監測、對周邊環境以及外部建筑物的監測，這4個部分的內容，又分別保含若干個小的方面，比如支護結構的應力監測就包括對自身應力的監測以及支撐結構的應力監測等，這里就不一一贅述，詳見表1。

表1 深基坑工程監測項目表

3 工程案例

3.1 工程概況

此次選取的城市建筑區基坑施工是廣東省某項目的施工，該工程擬建設4棟高為25層的樓房，主要分為兩個基坑，基坑之間的距離約為95m，所開挖的基坑面積為10200m2，深度為13m。在基坑中每隔40m就借助放坡土釘掛網噴混凝土進行，剩下的部分則采用支護樁進行基坑支護。經過現場勘查判定該處的施工建設屬于A級建筑類型，基坑的安全性非常重要，高達一級。之所以基坑施工非常復雜是因為在基坑的周邊還存在十幾棟的房屋建筑，基坑的邊緣距離房屋建筑的最近距離甚至都不足2m，另外在基坑的周圍還埋設有很多電纜、煤氣罐、水管等設施。

3.2監測的對象

監測的內容主要分為位移監測、沉降監測，其中又包括支護樁、土體、地下設施、建筑物等。

3.3 監測基準網和監測點

（1）監測網。監測網又分為平面監測網和高程監測網。在鋪設平面監測網時，由于建筑區周圍的建筑非常密集，所以借助導線布網的方式，在保證不會受到基坑變形影響范圍之內布設基準點，考慮到工作點比較容易發生變形或者破壞，所以需要多次設定工作點。在除此布設控制點，總共布設了15個點，導線網的總長約為2km，另外邊長長度在25～250m左右。按單位方位角和坐標開始計算，在經過平差計算之后，測角中誤差在正負1.7分，最弱點點位中誤差±2.5mm。高程監測網則設置基準網點7個，其中包括1個起始點和2個結點，精度能夠評定每公里測量偶然中的誤差±0.5mm，全中誤差±0.3mm。

（2）監測點。監測點的類型主要包括位移監測點、沉降監測點、支護樁監測點以及土體監測點等，監測點的位置一般會設置在基坑周邊以及底部、周邊的建筑物、基坑支護樁等位置。

圖1 兩基坑之間某座樓房的監測變形數據

3.4 變形的測量

考慮到施工場地比較狹小，借助通視進行測量會比較難實現，所以在監測支護樁的監測點、房屋監測點以及土體監測點的測量時，會采用極坐標法進行測量，不過需要注意的是在進行測量的時候一定要保證按照四等導線觀測的相關要求，多數要取多次測量的平均值，最終的取值要在經過紅外儀改正之后的數值。沉降監測點則是需要按照二等水準的相關要求進行測量，保證所取的測量結果的誤差要小于±1.3，爭取將平差計算之后的所有誤差均控制在±0.2mm中。

3.5 對測量結果的校驗

由于基坑的施工場地過于狹小，所以工作點用的基準網點受到施工的影響會比較大，發生了很大的水平位移甚至有的被破壞。另外在監測過程中還出現過幾次不同程度的補點破壞，都及時得到了修復，采用基準網的點作為起始數據。在把工作點恢復之后，對計算結果的最弱點點位中誤差、最大測角中誤差、最大坐標閉合差進行相關檢測，發現它們都符合相關要求。

按照四等平面的要求對以極坐標法測量的基坑支護樁監測點進行計算，將全站儀以極坐標法測定支護樁監測點，并對基坑支護樁兩兩監測點之間的直線距離進行檢查，發現監測點之間的平均距離約為70m，直接測量的監測點的水平角和坐標反算水平角最大的夾角差在7″之內，邊長差均小于1.6mm。對高程監測點則采用二等水準進行測量，對3個一等高程基準網點進行聯測，測量方法是將其中的兩個點作為起算，然后借助數學的平差計算方法進行計算，將剩余的那一個一等高程基準網點的平差數據和已知數據進行比較，發現相差為0.1mm。

3.6 結果探討

通過對此次基坑施工變形的相關監測，我們知道當平面監測和沉降監測水平在達到一定的精度之后，借助沉降監測點的沉降數據是能夠推算出在一定高度之內房屋建筑所發生的水平位移以及傾斜角的，并且所推算的值和直接測量的值之間存在較大的吻合性，推算結果不僅和變形有關系，而且還和兩沉降監測點之間的距離有密切聯系。當監測的對象比較高時，則需要考慮其它因素對它的影響，比如日照、風力、溫度等因素，因為這些因素對較高觀測對象的變形、扭曲有一定的影響作用。

4 結語

綜上所述，隨著我國城市化進程的不斷推進，城市建筑規模不斷擴大，各種高層建筑拔地而起。在建筑建設過程中，深基坑的變形監測一直都是整體施工過程中的重要環節，需要重點把握。如何在保證基坑工程自身穩定性的同時，又必須對基坑的變形進行有效的控制，確保好工程施工以及周邊建筑物的安全性，是當前城市建筑區施工過程中作為重點研究的問題。筆者結合自身多年的實踐經驗，就廣東省某處高層建筑深基坑施工的具體案例進行分析，得出了進行基坑變形的監測一定要注重好它的目的、意義以及內容和基本方法，并且對監測的結果和作用進行了簡要分析，希望能夠為從事基坑監測的工作人員帶來一定的理論指導。

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TU433

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1673-0038（2015）47-0054-02

2015-11-10