關于基坑工程變形監測關鍵控制點技術分析研究

閆小紅 趙黨輝

摘 要：基坑工程廣泛應用于各類建設工程中，其安全程度直接影響到施工人員、施工設備、建筑結構及周邊環境的安全。為了保證基坑工程的安全，建設單位應委托有資質的監測單位在基坑工程施工及使用階段按照專項設計及有關規范要求進行變形監測。

關鍵詞：基坑工程;安全;變形監測

基坑工程主要應用于地下建（構）筑物施工期間，以擋土、止水及保護周邊環境而設計的臨時性或永久性工程（作為地下結構的一部分），它包括基坑開挖和支擋圍護等部分，例如城市建設地下人防工程、地下車庫工程，城市地鐵站房工程等等，應用十分廣泛。目前我國在土地資源十分緊缺的現實狀況下，城市發展向地下拓展，地下結構越來越多，體量越來越大，造成地下結構施工期間基坑開挖尺寸也越來越大（超大深基坑），同時所處環境也越來越復雜（地下管線、周邊建筑、市政道路及通行安全等等），所以基坑工程在施工及使用期間的安全性就尤其重要。

為了保證基坑工程在施工及使用期間的安全，建設單位除應委托有資質的設計單位進行基坑工程專項設計，按照有關規定進行專家論證外，還應委托有資質的監測單位在基坑工程施工及使用階段按照專項設計及有關規范要求進行基坑工程變形監測，實時掌控基坑工程變形發展狀況，為施工安全等提供技術保障。

基坑工程變形監測是一項高精度的測量工作，因其監測對象復雜、監測項目繁多，以及監測儀器、監測人員、監測方法等因素影響，直接導致監測費用偏高，而建設單位為控制項目成本，常常會對監測成本加以嚴格控制，所以要求監測單位必須合理平衡監測效果和監測費用，使監測預警作用和監測成本達到最優。

一般根據基坑安全等級不同，對應基坑監測對象及監測項目側重點、監測精度及監測方法也會不同。所以監測項目、監測精度、監測方法在確定以及監測數據的分析直接關乎基坑工程變形監測能否起到安全預警作用，同時也與監測工作效率、監測成本息息相關，理應作為基坑工程變形監測的關鍵控制點。本文將根據相關規范要求，并結合實際工作中的經驗總結，對基坑工程變形監測中有關監測對象及監測項目的確定、監測精度、監測方法、監測數據分析等方面應注意的關鍵控制點技術進行分析研究。

一、基坑工程變形監測對象及項目的確定

基坑工程變形監測首先應該確定監測對象及監測項目兩部分，基坑工程結構不同、所處環境不同，變形監測的側重點也不同。確定合理有效的監測對象、監測項目，既能起到監測預警的作用，又能提高監測效率、節省監測成本，是基坑工程變形監測的關鍵控制點。

基坑工程變形監測對象一般包括基坑支護結構本身，基坑周邊土體、地下水、地下管線以及基坑周邊建（構）筑物、重要道路等等;監測項目一般包括位移監測（水平位移和豎向位移）、土壓力監測、地下水位監測、內力監測等等。監測對象和監測項目的最終確定一般應遵循如下程序：首先根據基坑工程專項設計方案中對變形監測部分的設計要求，收集本項目相關地質、勘察、周邊環境等資料，結合相關規范規定，初步確定監測對象及監測項目、并編制本項目基坑工程初步變形監測方案;然后組織專業技術人員現場實地踏勘，實地檢核設計及變形監測方案技術指標及條件因素，對于存在與現場條件不符、或有遺漏安全隱患部分等需進行基坑工程變形監測方案修編，做到監測方案與實際相符，真正起到基坑工程變形監測預警作用及監測成本合理有效;再將包含監測對象、監測項目在內的監測方案、監測成本預算提交建設單位，組織設計單位、專家等進行技術、成本等論證;最后根據論證意見再對包含監測對象、監測項目在內的監測方案進行修改審批，經審批的監測方案即可作為監測依據進行基坑工程監測工作。在實地監測過程中，現場施工條件、周邊環境條件及監測數據等因素處以動態變化過程中，監測單位應根據變化情況、依據設計及相關規范要求對包含監測對象、監測項目在內的監測方案進行動態調整。

二、基坑工程變形監測精度

基坑工程變形監測在確定好監測對象及監測項目后，就需要確定合理的監測精度。按照《建筑變形測量規范》（JGJ 8-2016）將變形監測位移監測的精度分為特等、一等、二等、三等、四等共五個等級，各等級監測儀器及監測方法均不同。基坑工程變形監測精度的高低，是確定監測儀器及監測方法的根本依據，也直接決定著監測結果能否起到安全預警作用、監測成本是否合理有效，監測精度過高，浪費資源、降低工作效率，監測精度過低，不能起到安全預警作用，所以監測精度的選定是決定基坑工程變形監測成敗的關鍵控制點。

基坑的大小、基坑的深度不是確定監測精度的唯一因素;基坑工程根據支護結構及周邊環境對變形的適應能力和基坑工程對結構本身及周邊環境可能造成的危害程度的輕重劃分為三個安全等級，安全等級越高、工程重要性系數越大，對應監測精度等級應越高，最終監測等級應依據基坑工程專項設計方案和相關規范，并結合現場實際情況等條件來確定。

一般在基坑工程專項設計方案中對基坑變形監測項目，監測點的布置，監測項目的預警值（累計值、變化速率等）均有明確要求，而對監測精度到底是幾等卻無具體描述。所以監測單位要根據監測項目的預警值（累計值、變化速率等），結合《建筑基坑工程監測技術標準》（GB 50497-2019）確定監測點中誤差精度指標，再根據監測點中誤差精度指標結合《建筑變形測量規范》（JGJ 8-2016）確定變形監測精度等級。以水平位移和豎向位移監測為例，首先根據基坑工程專項設計方案中水平位移和豎向位移監測項目的預警值，按照“水平位移監測精度要求表”和“豎向位移監測精度要求表”確定出“監測點坐標中誤差”和“監測點測站高差中誤差”，同時應滿足規范中“對位移觀測，應取變形允許值得110～120作為位移量測定中誤差”條目要求;然后按照“建筑變形測量的等級、精度指標要求表”確定出水平位移和豎向位移監測精度等級，結合相關技術資料、場地情況等制定出監測方案提交建設單位組織設計單位、專家等論證審核后實施。