淺析基坑施工信息化監測分析

摘 ?要：本文以上海某基坑施工信息化監測為例，通過實際監測數據與設計值對比，為相關工程應用提供借鑒。

關鍵詞：基坑施工;信息化監測;監測數據分析

中圖分類號：TU753 ???文獻標識碼：A ??????文章編號：2096-6903（2019）03-0000-00

1 工程概況

1.1 項目概況

本工程基坑整體呈“矩形”，長約229?m，寬約157?m，總開挖面積約35421?㎡，開挖深度4.5 m。按照上海工程建設規范《基坑工程施工監測規程》（DG/TJ08-2001-2016），本工程基坑安全等級為三級，周邊環境保護等級為三級。

1.2 周邊環境

基坑3倍開挖深度范圍內基本無管線。場地東側基坑邊線距離紅線最近距離為2.15 m;場地北側基坑邊線距離紅線最近距離為2.26 m;場地西側及南側為空地。

1.3 維護設計

本工程基坑采用放坡和混凝土攪拌樁重力式壩體相結合的圍護形式，重力壩空間不足的區域采用坑內補償攪拌樁內插槽鋼的圍護形式。

2 總體方案

2.1 基坑信息化監測的目的和意義

在基坑開挖過程中，由于受多種因素影響，無法從理論上預判可能發生的問題，并且理論值無法全面且準確的反映工程實時變化。所以在理論指導下有計劃地進行現場工程監測是必要的，特別是對于針對本項目較復雜且開挖面積的工程，就必須實施縝密的監測工作。

本工程監測的目的主要有：（1）通過實際數據與報警值作對比，判斷上個環節的工藝和參數是否達到預期，同時實現對下一個施工步驟的控制，從而實現信息化;（2）通過監測及時發現實施過程中的環境變形，及時反饋，達到有效掌控對周邊環境的影響;（3）通過監測及時調整支撐的受力，使得整個開挖進程處于安全、可控范疇;（4）通過監測及早發現基坑止水帷幕的滲漏，并提請相關單位及時開展堵漏準備工作，防止施工中發生大面積涌砂現象;（5）將現場監測數據提供設計單位，設計可根據現場工況，逐步優化方案，達到安全、經濟、合理、快捷的施工目的;（6）通過監測，在換撐和支撐拆除步驟，保障施工科學有序并處于安全狀態。

2.2 監測內容

根據本工程的開挖特點、現場情況及有關部門對監測的要求，本工程監測內容為：（1）圍護頂部垂直和水平位移監測;（2）地表沉降剖面垂直位移監測;（3）坑外潛水水位監測。

2.3 監測方法

2.3.1 垂直位移監測高程控制網測量

在遠離施工影響范圍外，布置3個穩定的基準點，沉降變形監測基準網以上述穩定的基準點作為初始點，3個基準點組成水準網，并在每個月進行聯測。

基準網觀測按照二等水準測量要求執行，水準測量的主要技術參照表1。

2.3.2 監測點垂直位移測量

按照建筑變形測量規范二等水準測量規范執行，垂直位移監測是通過3個基準點間聯測一條水準閉合線路或者附合線路，通過水準線路的觀測點來測量高程。各監測點高程初始值應在監測工作開始前進行兩次測量（取平均），本次高程觀測值為本次垂直位移，本次高程觀測值減去初始值為累計垂直位移，觀測值單位為毫米。

2.3.3 監測點垂直位移測量

采用經緯儀（全站儀）來測試，采用軸線投影法。在某條測線的兩端遠處選定3個穩固基準點SP1、SP2、SP3， 將測試一起架設于SP1點，定向SP2點，則SP1、SP2連線為一條基準視線，SP3點為檢查點。測試前，先對SP1、SP2、SP3，3個基準點進行檢查，確定穩定后方可開展觀測工作。觀測中，應在基準視線上的各監測點設置覘板，由儀器在覘板上讀取各監測點至基準視線的垂直距離L。各監測點高程初始值應在監測工作開始前進行兩次測量（取平均）觀測點本次L值與初始的L值差值即為該點累計位移量，觀測點本次的L值即為本次的水平位移，觀測值單位毫米。

2.3.4 地下潛水水位監測

在基坑開挖中，必須在基坑內進行大面積降水，以保證基坑內土方干燥，方便土方開挖和土渣清運。止水帷幕效果不夠理想，會對基坑周邊環境和臨近建（構）筑物造成危害，最嚴重的結果將導致基坑發生管涌、塌方。為使基坑外的淺層地下水位保持一致、合適的水平，使得基坑的周邊環境保持穩定。須掌控好對基坑內外淺層水位的動態監測和分析，了解和控制基坑內外降水深度、判定圍護墻體系的止水性能，掌握基坑內外淺層地下水的關聯。

水位觀測管采用鉆孔方式埋設：在背離基坑維護墻體外約3米范圍內，采用鉆機鉆孔，成孔后，清除泥漿，將50?mm的PVC管放入孔內 （水位管口應高出地面）。在水位孔四周的空隙下部回填中砂，上部回填粘土，管口用蓋子密封。水位管下部需設進水孔，用濾網布包裹水位管，利于淺層地下水滲透。

對于坑內外潛水的動態變化測試，須在基坑工程進行大面積降水之前測得各水位觀測孔孔口標高以及各觀測孔的水位深度，觀測孔的孔口標高減去水位深度為水位標高。初始水位標高為連續二次測試的水位標高平均值，水位標高與初始水位標高的差即為水位累計變化量，單位厘米。

2.4 監測項目報警值

圍護設計文件要求，本工程各監測報警值如：（1）圍護頂部水平、垂直位移： 40.5 mm;（2）地表沉降剖面垂直位移： 31.5 mm;（3）坑外潛水水位監測： 1000 mm。

3 監測成果分析

3.1圍護頂部變形監測

在維護墻體頂部設WL1～WL37共37個垂直位移及水平位移測點，各測點在基坑回填正負零后，數據如圖1，圖2。

3.2周邊地表剖面垂直位移監測

基坑周圍地表沉降剖面監測共布置13條剖面點，各測點在基坑回填正負零后，數據如圖3。

3.3坑外潛水水位監測

基坑周圍共布置了11個潛水水位觀測孔，各測點在基坑回填正負零后，數據如圖4。

4結論及建議

該項目從開工至基坑回填正負零后，所監測數據基本穩定為止。

本工程基坑圍護結構經受了大面積降水及大面積開挖等外部因素的各項考驗，由于采用了科學合理的施工流程，縝密的監測工作，成功地保障了周邊環境的正常運行。證明了本項目圍護工程的設計、施工、監測方案是成功的。

總結本工程監測情況，得到以下論述：

（1）圍護結構施工期間，對周圍環境影響比較大，開展監測工作可以及時反映周邊環境的變形規律，保證周邊環境的安全。

（2）基坑工程實施的過程中，圍護結構總體變形均在可控范圍內，圍護結構變形整體穩定，證明了圍護結構一直在安全可控范疇內，項目基坑工程正常運行。

（3）在基坑開挖過程中，應加快開挖速度，遵循合理的開挖順序。挖深至底板的標高時，應及時進行墊層澆筑、快速開展底板施工，才能有效的控制好圍護結構變形，保證基坑公車的安全。

（4）基坑工程實施中，由于各方對基坑開挖前的降水設計、以及施工組織重視，并且設計針對不同圍護體系、維護形式、土質、土層的變化做了較全的準備考慮，并在降水施工時加強了及時監測，為后續基坑大面積土方開挖和渣土清運提供較好的條件。

（5）基坑工程土方開挖階段和基坑挖至設計標高以后未澆筑底板時，應充分考慮到雨、雪、臺風等不良天氣的影響。因為該階段的圍護體正處于最不利受力，一旦發生涌砂等不利因素，將會對基坑工程產生極大的惡劣影響。

（6）在基坑實施的過程中，因重視圍護墻體和周邊環境的變形監測，以及坑內外淺水層、基坑外土體的監測，及時反饋監測數據，有效科學的指導施工，確保基坑工程安全、順利。基坑監測是保障基坑工程安全，減小經濟損失，證明圍護設計科學性的有效手段。

參考文獻

[1]汪大龍.深基坑開挖對周邊環境變形影響監測實例[J].工程勘察，2009，S2（05）：580-584.

[2]林君偉.深基坑多種支護形式對鄰近地鐵隧道的影響分析[D].昆明：昆明理工大學，2017.

[3]閆冬冬.武漢漢陽地鐵隧道工程地質條件及盾構施工安全監測分析[D].西安：長安大學，2017.

[4]王劍鋒.大直徑頂管穿越既有磁懸浮線路施工技術研究[D].上海：上海大學，2010.

收稿日期：2019-06-16

作者簡介：孫亞風（1990—），男，湖南醴陵人，專科，工程師，從事巖土工程檢測工作。

Foundation Pit Construction Information Monitoring and Analysis

SUN ?Yafeng

（Shanghai?Civil?Defense?Foundation?Investigation?Institute?Co.，Ltd.，Shanghai ?200237）

Abstract：In this paper， an example of a foundation pit construction informatization monitoring in Shanghai is given to provide reference for related projects by comparing the actual monitoring data with the design value.

Keywords：Foundation pit construction; informatization monitoring; monitoring data