深基坑變形監測技術分析與應用

郝曉東

【摘要】以某深基坑支護結構的監測情況為案例，分析了其水平位移、周圍建筑的沉降、錨桿的預應力損失及地下水位的變化情況，并分析研究了基坑監測結果，針對監測結果采取相應預防措施，充分采用了信息化施工方法，有效地保證了基坑施工及周圍建筑物、構筑物及道路管線的安全。

【關鍵詞】深基坑工程；變形監測；支護結構；信息化施工

Analysis and application of deformation monitoring technology for deep foundation pit

Hao Xiao-dong

（Hohhot Urban Rail Transit Construction Management Co.， LtdInner MongoliaHohhot010020）

【Abstract】In supporting structure for deep foundation pit monitoring as a case study， analysis of the horizontal displacement， the settlement of the surrounding buildings， the anchor pres-tress loss and groundwater level changes， and analysis of monitoring results of the foundation pit， according to the monitoring results to take preventive measures， the full use of information technology construction method， effective to ensure pipeline safety and road construction of foundation pit and surrounding buildings and structures.

【Key words】Deep foundation pit engineering； Deformation monitoring； Supporting structure； Information construction

隨著城市現代化進程的加快，高層、超高層建筑競相發展，隨之而來的深基坑工程越來越多，其開挖深度也越來越深。由于深基坑工程施工期（自基坑開挖至基坑回填）較長、施工場地狹窄、受自然氣候、復雜的工程地質條件等因素影響大，所以深基坑施工往往施工條件差、安全隱患很大。為了減少外部因素對支護結構的工作狀態和基坑的穩定性帶來不利的影響，消除安全隱患，在基坑開挖過程中，應對周邊環境安全信息（房屋沉降、房屋傾斜及裂縫、地面沉降）、基坑邊坡穩定信息（頂部垂直及水平位移、土體位移）、地下水位動態變化信息進行監測。為了準確地掌握基坑特別是深基坑工程在施工過程中的變形情況，需從基坑主體結構、圍護結構、地下水位和相鄰環境等諸多方面對基坑進行全面的變形監測。

1. 工程概況

（1）該項目擬建高171米。總建筑面積：268214.4m2。設5層地下室，地下室開挖深度-21米。建筑主體組合成L型布局，通過底部五層裙樓將主體建筑連接為一整體。1、2號辦公樓與3號樓（辦公及酒店）在造型上結合成一體，1、2號辦公樓地面40層，3號樓（辦公及酒店）45層。地基基礎設計等級為甲級， 1、2號樓中筒采用筏板基礎，筏板厚度3.0米，外圍框架柱下采用柱下獨立基礎。3號樓主樓全部采用筏板基礎，筏板厚度3.0～3.4米，局部柱下設柱帽。

（2）本工程基坑安全等級為一級，由建設方委托具備相應資質的第三方對基坑支護結構的水平和垂直位移進行監測，以確保基坑安全。變形監測應貫穿基坑施工整個過程，既從基坑開挖起，到基坑回填為止。

2 基坑位移變形觀測點的設置

在支護結構應力比較集中的部位（基坑變形最敏感的部位）和基坑周邊對變形比較敏感的部位（包括臨近建筑的墻體）設監測點，設置水平位移監測點17個，沉降監測點13個，支護樁鋼筋應力及錨索拉力監測樁8根，地下水位監測點30個。以上觀測點可根據現場實際情況進行增設和調整位置，并保證觀測點的有效性和不被破壞。在基坑變形影響范圍外設2個基準點。如圖1所示。

（1）基準點設置：基準點應設在變形影響范圍之外的便于長期保存的位置，至少有2個可靠點作為基準點。

（2）工作基準點設置：工作基點是變形監測中起聯系作用的點，是直接測定變形觀測點的依據。應放在靠近觀測目標的地方，在通視條件較好或觀測點較少的工程中可不設工作基準點，在基準點上直接觀測變形監測點。

（3）變形監測點設置：變形監測點應設在變形體上，且設在能反映變形特征的位置。

3. 基坑變形監控值

監控值是指設計過程中的控制值，有時可用最大允許值作為監控值。報警值是指施工過程中需要采取應急措施的（警戒）值。

對本工程，支護結構水平位移：監控值為30mm，報警值為25mm。基坑周邊地面沉降：監控值為20mm，報警值為15mm。

4. 監測計劃

本工程按如下要求進行監測：

（1）基坑開挖前觀測一次，獲取原始數據。

（2）開挖第一層后每天觀測一次，直至土方開挖至設計標高。

（3）開挖到位后，每2天觀測1次，直到穩定為止。

（4）特別加強雨天及雨后的監測，并對各種可能危及支護安全的因素予以充分考慮。

（5）觀測中出現異常情況時，加密觀測次數。

變形監測信息分析：對基坑變形監測的信息，應及時進行分析，分析結果表明基坑變形位移超出容許值時，應停止基坑開挖，采取行之有效的應急措施。

5. 基坑變形監測內容

5.1施工前的監測內容。

施工前，施工單位應會同建設單位、監理單位、及臨近建筑物戶主、地下設施的有關單位，對基坑周邊既有建筑物的裂縫等情況進行測量、拍照或錄象工作，作好周邊建筑物情況的原始記錄。

5.2施工過程的監測內容。

（1）支護結構和被支護土體的水平位移變形觀測。

（2）相鄰建筑物及周邊管線的沉降：在兩倍基坑深度范圍內的建筑物外墻上或重要管線上設置沉降觀測點（設置點距地面200-1000mm，便于塔尺立在上面）。

（3）支護樁鋼筋應力及錨索拉力監測。

（4）基坑滲漏水及地下水位變化觀測。

6. 小結

綜合以上技術手段，對于基坑工程進行了基坑圍護樁體水平位移監測、基坑圍護樁頂水平位移監測、基坑圍護樁頂垂直位移監測、基坑外側地表沉降監測、基坑外側土體水平位移監測、基坑外側土體分層沉降監測、基坑外側深層水位監測等，為基坑安全施工提供了重要保障，減少了外部因素對支護結構的工作狀態和基坑的穩定性帶來不利的影響，消除安全隱患。為及時準確地掌握基坑結構和周圍構筑物的狀態提供了依據。

參考文獻

[1]上海巖土工程勘察設計研究院有限公司，上海市工程建設規范-基坑工程施工監測規范[R].2006：1～45.

[2]林宗元，巖土工程試驗監測手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2005：668-717.

[3]建設綜合勘察研究設計院，中華人民共和國行業標準-建筑變形測量規范[S].北京：中華人民共和國建設部，2008：12～50.

[4]山東省建設廳，中華人民共和國行業標準-建筑基坑工程監測技術規范[S].北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，2009：7～39.

[5]張正祿等，工程測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2005：175～212 .

[文章編號]1619-2737（2017）04-21-580