基坑監測技術在某建筑工程項目中的應用

黃 鶴，肖敬東，金 科，周建平，劉宏英

(1.齊哈爾市市政工程設計研究院，黑龍江齊齊哈爾161005;2.齊齊哈爾市國有資產監督管理委員會，黑龍江齊齊哈爾161005); 3.中鐵第五勘察設計院集團有限公司東北分院，哈爾濱150001;4.哈爾濱鐵路局工業總公司齊齊哈爾電務器材廠，哈爾濱161002)

1 某工程監測數據

工程觀測點布置見圖1。

2 建筑物傾斜測量

監測一個月后，統計近期建筑物整體傾斜(X、Y方向)數據見圖2。圖示監測數據反映出建筑物整體結構傾斜，目前趨于相對穩定狀態。

3 建筑物結構現狀

建筑物目前傾斜:傾斜傾角變化最大值為0.046°，建筑物目前沉降:沉降最大相對變化值為38.7 mm。

建筑物結構功能使用至今已經50 a，由于當時設計規范和施工標準與目前國家強制條文有較大差別，加上基坑開挖對結構的影響，同時該結構功能將繼續使用，因此建筑物一直是監測的重點對象之一。

建筑物地下結構為毛石基礎，采用無梁樓蓋，屬于典型的沉降敏感型結構。建筑物墻體存在較多裂縫，這些裂紋中有分布于墻體和柱中受力方向的裂紋，裂紋長有的已經超過層高的1/2，墻體中有的裂紋發展成為貫穿裂紋;其中部分受壓墻、柱表面風化、剝落，砂漿粉化，西側山墻內側部分墻體有效截面削弱接近1/4。計算表明，建筑物部分區域中的一部分受壓構件承載力小于其作用效應的85%，建筑物出現較為明顯的危險點，這些危險點是結構既有裂縫和新建結構基礎施工兩方面共同作用的結果，但監測數據表明，截至報告日期，盡管建筑物裂縫有較小量的擴展，但建筑物結構整體還是處于相對安全的狀態。

另外，建筑物地下室并未發現構成危險的裂縫，裂縫出現較多的位于2、3、4樓層，且上下樓層裂縫位置基本上相對應，可見相鄰柱之間歷史上曾經發生過不均勻沉降，導致隔墻產生貫穿剪切裂縫。

圖1 建筑物測點布置

圖2 建筑物截至2008年10月31日各點傾角變化值

鑒于建筑物與裙樓相交處堆載較大，且建筑物與裙樓均為敏感結構，因此選擇建筑物與裙樓相交處的排樁為重點監測對象。

4 監測數據

4.1 維護結構測點布置情況

圖12 全站儀布點示意圖

4.2 維護結構監測方法

4.2.1 傾角傳感器監測

采用高精度傾角傳感器，采集關鍵部位支護樁的傾斜數據，精密反映出支護樁傾斜變化值，一旦發現變化超限，能及時提供預警，確保支護樁結構自身安全。

4.2.2 全站儀測量

采用2 S的高精度全站儀，配合以反射效果極佳的徠卡反射片，保證所側各點的坐標值有效，并能充分反映出各支護樁觀測點的坐標變化情況，從而通過演算得出支護樁樁頂位移。

通過全站儀與傾角傳感器的配合使用，能準確測出支護樁的樁點變形情況以及支護樁相對傾斜變化情況，有效地保障了支護樁的安全。

4.3 維護樁樁頂變形

為了保證獲取維護結構的變形信息，采用了傾角和全站儀同步監測相互驗證的方法。獲得的護壁樁近期的位移變化情況，監測數據反映出出，圍護樁樁頂變化值約為7 mm，截至報告日期，維護樁變形基本已經穩定。

4.4 護壁樁近期傾角變化情況

選擇J點為代表點，J點見圖3。截至觀測1個月后，統計近期所選護壁樁整體傾斜(X、Y方向)觀測數據見圖4。由圖示監測數據可知，護壁樁整體結構傾斜逐漸穩定，表明維護結構變形基本處于動態穩定狀態。

5 結論

圖4 護壁樁J3點傾角變化值

通過對監測數據的計算和分析，連續觀測2個月后，各結構綜合狀態如下:

建筑物:結構局部損傷較大，小部分構件抗力(承載力)指標削弱嚴重，結構具有危險點;目前結構整體處于相對安全狀態，關鍵部位需要密切關注裂縫發展情況。

護壁樁:最大累計變形在規范限值之內，變形處于安全狀態。

監測數據揭示了結構的安全狀態和安全余量，為后續施工方案和施工次序的制定提供科學依據，從施工成本控制角度可以避免盲目浪費以及減少施工隱患可能造成的事故及其引發的經濟損失。

6 監測建議

1)結構各裂縫面進行修補和加強。

2)對建筑物進行結構較大改動前，必須進行結構抗力計算校核和必要的結構加固處理。

3)基坑回填后，在土體完全固結前，基礎四周嚴格杜絕超出規范的堆載。

4)伴隨新建結構重量增加，建筑物傾斜和裂縫有可能繼續發展，需要在明年施工開始后進行密切監測。

［1］ 黃強.深基坑支護工程設計技術［M］.北京:中國建材工業出版社，1995.

［2］ 楊光華.深基坑支護結構的實用計算方法及其應用［M］.北京:地質出版社，2003.

［3］ 夏才初，潘國榮，等.土木工程監測技術［M］.北京:中國建筑工業出版社，2001.

［4］ 余志成，施文華.深基坑支護設計與施工［M］.北京:中國建筑工業出版社，1997.

［5］ 汪祖民.對深基坑施工安全監測的實踐［J］.測繪通報，2002，(1):63～65.