高層建筑地下室的基坑變形監測

（湖南省勘測設計院，湖南長沙 410000）

在建筑工程施工中，會遇到基坑開挖和支護。在基坑開挖和支護施工中，如果基坑產生較大的變形，將威脅施工安全，造成不必要的破壞。因此，施工中須對基坑變形監測引起足夠的重視，做好控制測量，并對實測結果進行統計、分析，以確定基坑的實際狀態，保證基坑施工安全。

1 測區基本情況

1.1 測區位置

位于長沙市芙蓉中路與南二環交會處東北部，南臨湖南浦沅機械總廠，東臨雨花區東塘街道浦沅社區，西靠芙蓉中路。

1.2 基坑情況

根據現場地形條件、規劃要求、延續《芙蓉路小學綜合開發項目基坑及邊坡支護工程》施工圖中分段，本設計該場地分為IJ段（西面）、JJ1段（北面）、J1J2段（東面）、J2J3段（東南面）、J3I段（南面）共5段進行支護，基礎承臺底（基坑底）開挖標高61.20～64.20 m，基坑頂標高67.90～72.00 m，基坑支護高度為3.70～10.80 m。參照長沙市建筑設計院提供的《B區地下室結構圖》及基礎承臺底標高，以得出本設計基坑底標高。

本基坑西側在原有基坑放坡支護的基礎上進行支護樁施工，高約10.8 m，其余段支護高度均低于7 m。基坑西側周邊環境主要為芙蓉路及沿線管線，其余段周邊環境簡單。根據周邊地形、設計地坪標高等條件，基坑安全等級取Ⅰ級，側壁重要性系數取1.1，基坑使用年限2年。

對芙蓉路小學綜合開發項目教育培訓大樓（B區地下室）基坑進行變形監測，是為了反饋基坑強度和穩定性等相關信息，提供真實、可靠且科學的檢測數據，為信息化施工提供良好服務。

本次基坑監測的主要內容包括基坑支護冠梁、邊坡支護水平位移、垂直位移監測、周邊建筑物變形監測。

本基坑監測預警值包括基坑支護冠梁、邊坡支護水平位移、垂直位移監測25 mm，建筑物沉降監測15 mm。監測從2016年10月17日開始持續到2017年01月16日，共進行了64次變形監測。

本次基坑監測的依據有《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497—2009）；《建筑變形測量規范》（JGJ 8—2016）；《工程測量規范》（GB 50026—2007）；《國家一、二等水準測量規范》（GBT-12897—2006）；《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330—2013）等。

2 基坑控制測量

基坑變形監測指開挖基坑時，使用精密的儀器設備對基坑的支護體系、周圍環境，如巖體、既有建筑、既有道路、既有地下設施等產生的位移、傾斜、沉降、應力、裂縫、隆起、孔隙水壓與地下水位發生的變化開展綜合監測。

根據基坑事故統計結果可知，大部分基坑事故的發生均與未做好監測有直接的關系。基坑監測是檢驗基坑設計方案是否合理的重要手段，通過全面的基坑監測，可為施工提供正確指導，避免安全事故發生，因此，須引起相關人員的高度重視，按照相關規范和要求，結合基坑的實際情況及監測要求，采取必要的監測措施。

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2.1 平面控制點測設

根據現場實際情況，引入獨立坐標系統，同時予以一次布網。水平方向位移監測基準網主要采用基準軸線法，以場地情況為依據在基坑邊線布設基準軸線，在軸線的兩端分別布置3個控制點，采用尼康DTM520全站儀以二等的精度要求進行監測。控制測量精度如表1所示。

表1 控制測量精度

在現場周圍保持穩定的部位布置3個水準基點，與基坑邊側間的距離應達到基坑深度的4倍以上，采用中緯ZDL700數字水準儀（滿足規范要求的DSZ05規格），按國家二等水準測量的精度要求（附和差＜0.3n mm，n表示測站數）和建筑物變形測量一級檢測高程控制網。控制點的實際埋設深度按照0.5 m嚴格控制，所有控制點均可使用混凝土進行保護，并通過插入鋼釘，做好相應的標識。

施工和使用時均按照實際的施工進度和使用時間、控制點位（被破壞或發生變化等）具體情況進行定期檢測。觀測數據結果如表2所示，水準基點號高程數據表如表3所示。

表2 觀測數據結果

表3 水準基點號高程數據表 單位：m

2.2 監測點布設

2.2.1 布點原則

（1）監測點的實際布置須充分反映監測對象所處實際狀態與變化趨勢，應將監測點布置在應力與變形關鍵特征點處。

（2）監測點的埋設必須牢固和穩定，以滿足長時間保存的要求。

（3）將監測點埋設好后應做到垂直置尺，應有良好通視條件。

（4）每個監測點均須繪制在相應的平面布置圖上，同時準確注明點位的編號，為后期觀測與記錄提供便利。

2.2.2 監測點布設

（1）基坑支護與邊坡頂部水平和豎向位置監測：其監測點為同名點，在基坑支護冠梁上共布設11個監測點，在基坑邊坡頂部共布設5個監測點，將其記作1#～15#。在基坑西側的冠梁上，由于主體建筑施工單位安裝了塔吊，會給基坑支護帶來安全隱患，因此，額外增設1個監測點，記作16#。

（2）建筑物沉降監測：深、淺基坑之間的結合部位建筑物，共布設8個沉降監測點。

3 檢查驗收

根據ISO9001質量管理體系原則，每一道作業工序均應在經過嚴格的檢查且確認合格后，才可進行下一道工序的施工。在測區范圍內，技術負責人應進行同步跟蹤檢查，并解答與處理施工中的任何問題，每個檢查工序均嚴格執行三級檢查與二級驗收制度。三級檢查指自檢、互檢和對檢，二級驗收指隊級驗收與院級驗收。

4 結果與分析

（1）基坑冠梁監測點1#～11#、16#，最大水平位移累計值為8#△X（8 mm），10#△Y（8 mm），未超過監測預警值25 mm。基坑邊坡頂12#～15#，最大水平位移累計值為14#△Y（5 mm），沒有超過監測預警值25 mm。

（2）基坑支護冠梁1#～11#、16#，最大沉降累計值均不超過3 mm，沒有超過監測預警值25 mm。

基坑護坡頂部12#～15#，最大沉降累計值為14#（7 mm），沒有超過監測預警值25 mm。基坑支護冠梁、邊坡頂部垂直位移累計值統計結果：

從以上監測結果可知，監測過程中，16個監測點均未出現較大的水平和垂直方向位移，所有監測點均處在穩定的狀態。

（3）在建筑物上一共布設了用于監測沉降的監測點，記作J1～J8。通過監測可知，各沉降監測點的累計值基本沒有變化，沒有超出監測預警值（15 mm）。

8個沉降監測點在基坑施工過程中沒有異常變化，均處在穩定的狀態，說明基坑施工并未對建筑造成太大影響，引起垂直方向沉降。

5 結語

本文通過對芙蓉路小學綜合開發項目教育培訓大樓B區地下室基坑的變形監測，并對監測結果進行統計和分析。

（1）基坑支護冠梁和邊坡的水平方向位移均沒有異常變化，處在基本穩定的狀態。

（2）基坑支護冠梁和邊皮的沉降沒有異常變化，處在基本穩定的狀態。

（3）建筑物因基坑開挖施工和支護基本沒有產生沉降變化，處在穩定的狀態。

以上各項監測內容均可滿足現行《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497—2019）、《建筑變形測量規程》（JGJ 8—2016）等規范、規程提出的要求。截至目前，該基坑已經完全回填，消除了安全隱患，基坑監測可以結束。