蘭州某基坑變形監測分析

張來安 葉帥華

（1 甘肅建投建設有限公司，甘肅 蘭州 730050；2 蘭州理工大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730050）

近幾年，隨著經濟實力的增長，我國基礎設施建設快速發展，建筑用地緊張，建筑物的密度越來越大，基坑工程與臨近基坑既有建筑物、道路的距離越來越小，施工愈發困難，事故亦頻頻發生。基坑事故不但對基坑工程造成損失，也會對周邊道路和建筑物造成影響，因此基坑工程的變形監控和安全性一直是社會關注的重點。對基坑進行變形監測不僅能夠及時反映、處理問題，使工程信息化施工，還能保證基坑圍護結構的穩定性；人們逐漸將基坑的研究重點由穩定性分析轉移至變形分析，可見變形監測和分析的重要性。本文以蘭州九州海盛花園住宅小區9#住宅樓基坑為例，對基坑施工過程進行監測，記錄水平和豎向坐標變化，處理得到水平和豎向位移數據，繪制圖表，分析基坑變形規律，為以后本地區的相似工程提供借鑒，為基坑變形和穩定性的研究奠定基礎。

1 工程概況

本工程為蘭州九州海盛花園住宅小區9#住宅樓，位于小區西北側。該工程為地下兩層、地上三十層的現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，建筑高度87.3m，總建筑面積為18356.6m2。該工程地下一層戰時為甲類核6級人防工程，平時為自行車庫，地下二層戰時為甲類核6級人防工程，平時為丙類庫房，地上三十層均為住宅，采用樁筏基礎，持力層為強風化砂質泥巖。該建筑的結構安全等級為一級，設計使用年限為50年，建筑抗震設防烈度為8度，地基基礎設計等級為甲類，剪力墻抗震等級為一級。基坑深度為10.2m，采用三級放坡，無支護。根據《建筑基坑工程監測技術規程》[1]要求需要對本工程基坑支護進行監測。基坑監測點位布置圖如圖1，圖中一共9個監測點，監測項目為基坑坡頂土體水平位移和基坑坡頂土體豎向位移。

圖1 基坑監測點位布置圖

2 基坑位移變化分析

9#樓基坑各監測點的水平方向位移變化情況見如圖2、圖3，豎向位移變化情況如圖4、圖5。基坑監測儀器為水準儀和全站儀。

圖2 JC1-JC9水平位移累計變化量曲線與時間關系曲線圖

圖3 JC1-JC9水平位移量變化速率與時間關系曲線圖

圖4 JC1-JC9豎向位移累計變化量曲線與時間關系曲線圖

圖5 JC1-JC9豎向位移量變化速率與時間關系曲線圖

圖2為監測點1-9的水平位移變化曲線，圖4為監測點1-9的豎向位移變化曲線，圖2、圖4中的位移曲線整體變化趨勢一致，即開始時曲線較陡，而后逐漸變緩，最終曲線平行于水平線發展；圖3為監測點1-9的水平位移變化速率曲線，圖5為監測點1-9的豎向位移變化速率曲線，圖3、圖5中曲線開始時波動較大，隨后小幅度波動，即呈現出動態穩定。說明基坑水平位移開始時變化較大，最終達到穩定。

表1 各監測項目的控制值及報警值

在此觀測過程中，9#樓基坑的9個位移監測點的水平累計位移量在0mm～3.06mm之間，9#樓基坑的9個位移監測點的豎向累計位移量在0mm～2.8mm之間，參考表1，均未超過報警值；9#樓各監測點水平位移變化速率最大為0.6mm/d；9#樓各監測點豎向位移變化速率最大為0.37mm/d；各點位移變化速率均比較小，都未達到報警值。

整個基坑開挖監測過程中，監測點位移均未出現突變，施工現場未出現明顯塌方、滑移等異常情況。基坑的側向位移逐漸收斂，基坑開挖到底時趨于穩定。

3 結論

本文結合對實際基坑工程監測數據的分析，可以得出基坑水平位移和豎向位移的變化速率隨著施工進度會逐漸減小至位移穩定，說明基坑是穩定的。

通過對實際工程的監測和對位移變化的分析以及前人的研究，還可以發現：

1）基坑監測總是會有誤差，不結合環境條件與施工工況，則無法剔除測量誤差和錯誤，有時甚至會形成錯誤的結論，影響施工進度，造成經濟損失；

2）變形監控的預警指標應根據工程地質勘察報告給定的地質條件，基坑設計的技術參數及區域性經驗來確定，預警值應包括累計變形值及其變化速率，宋建學等[2]認為預警值的確定還缺乏全國統一的準則，但筆者認為應根據各地區的地質環境物理參數、基坑安全等級、基坑深度等確定各個地區的經驗預警值。

3）基坑發生變形時，基坑周邊的地表和既有建筑物也會受到影響，甚至是基坑工程發生重大事故前都會有相應的預兆，準確有效的監測及報警，完全能將這些基坑事故消滅在萌芽階段，達到確保人民生命財產安全的目的，因此為了基坑安全及對下一步的施工方案進行調整優化，十分有必要對基坑的變形監測[3]。

4）基坑工程監測需要形成一個信息化施工的系統，除了對基坑進行監測，換需要對周圍地表沉降、既有建筑物變形等進行監測并定期進行對位移變化進行分析，對變形進行合理的評估和預測，以便對下一步的施工進行調整和優化。