基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)在某建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

黃 鶴，肖敬東，金 科，周建平，劉宏英

(1.齊哈爾市市政工程設(shè)計(jì)研究院，黑龍江齊齊哈爾161005;2.齊齊哈爾市國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)，黑龍江齊齊哈爾161005); 3.中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司東北分院，哈爾濱150001;4.哈爾濱鐵路局工業(yè)總公司齊齊哈爾電務(wù)器材廠，哈爾濱161002)

1 某工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

工程觀測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。

2 建筑物傾斜測(cè)量

監(jiān)測(cè)一個(gè)月后，統(tǒng)計(jì)近期建筑物整體傾斜(X、Y方向)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。圖示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映出建筑物整體結(jié)構(gòu)傾斜，目前趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

3 建筑物結(jié)構(gòu)現(xiàn)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(duì)變化值為38.7 mm。

建筑物結(jié)構(gòu)功能使用至今已經(jīng)50 a，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)與目前國(guó)家強(qiáng)制條文有較大差別，加上基坑開(kāi)挖對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)該結(jié)構(gòu)功能將繼續(xù)使用，因此建筑物一直是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象之一。

建筑物地下結(jié)構(gòu)為毛石基礎(chǔ)，采用無(wú)梁樓蓋，屬于典型的沉降敏感型結(jié)構(gòu)。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(zhǎng)有的已經(jīng)超過(guò)層高的1/2，墻體中有的裂紋發(fā)展成為貫穿裂紋;其中部分受壓墻、柱表面風(fēng)化、剝落，砂漿粉化，西側(cè)山墻內(nèi)側(cè)部分墻體有效截面削弱接近1/4。計(jì)算表明，建筑物部分區(qū)域中的一部分受壓構(gòu)件承載力小于其作用效應(yīng)的85%，建筑物出現(xiàn)較為明顯的危險(xiǎn)點(diǎn)，這些危險(xiǎn)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)既有裂縫和新建結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工兩方面共同作用的結(jié)果，但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，截至報(bào)告日期，盡管建筑物裂縫有較小量的擴(kuò)展，但建筑物結(jié)構(gòu)整體還是處于相對(duì)安全的狀態(tài)。

另外，建筑物地下室并未發(fā)現(xiàn)構(gòu)成危險(xiǎn)的裂縫，裂縫出現(xiàn)較多的位于2、3、4樓層，且上下樓層裂縫位置基本上相對(duì)應(yīng)，可見(jiàn)相鄰柱之間歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)不均勻沉降，導(dǎo)致隔墻產(chǎn)生貫穿剪切裂縫。

圖1 建筑物測(cè)點(diǎn)布置

圖2 建筑物截至2008年10月31日各點(diǎn)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(jié)構(gòu)，因此選擇建筑物與裙樓相交處的排樁為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。

4 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

4.1 維護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)布置情況

圖12 全站儀布點(diǎn)示意圖

4.2 維護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法

4.2.1 傾角傳感器監(jiān)測(cè)

采用高精度傾角傳感器，采集關(guān)鍵部位支護(hù)樁的傾斜數(shù)據(jù)，精密反映出支護(hù)樁傾斜變化值，一旦發(fā)現(xiàn)變化超限，能及時(shí)提供預(yù)警，確保支護(hù)樁結(jié)構(gòu)自身安全。

4.2.2 全站儀測(cè)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(cè)各點(diǎn)的坐標(biāo)值有效，并能充分反映出各支護(hù)樁觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)變化情況，從而通過(guò)演算得出支護(hù)樁樁頂位移。

通過(guò)全站儀與傾角傳感器的配合使用，能準(zhǔn)確測(cè)出支護(hù)樁的樁點(diǎn)變形情況以及支護(hù)樁相對(duì)傾斜變化情況，有效地保障了支護(hù)樁的安全。

4.3 維護(hù)樁樁頂變形

為了保證獲取維護(hù)結(jié)構(gòu)的變形信息，采用了傾角和全站儀同步監(jiān)測(cè)相互驗(yàn)證的方法。獲得的護(hù)壁樁近期的位移變化情況，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映出出，圍護(hù)樁樁頂變化值約為7 mm，截至報(bào)告日期，維護(hù)樁變形基本已經(jīng)穩(wěn)定。

4.4 護(hù)壁樁近期傾角變化情況

選擇J點(diǎn)為代表點(diǎn)，J點(diǎn)見(jiàn)圖3。截至觀測(cè)1個(gè)月后，統(tǒng)計(jì)近期所選護(hù)壁樁整體傾斜(X、Y方向)觀測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4。由圖示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知，護(hù)壁樁整體結(jié)構(gòu)傾斜逐漸穩(wěn)定，表明維護(hù)結(jié)構(gòu)變形基本處于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)。

5 結(jié)論

圖4 護(hù)壁樁J3點(diǎn)傾角變化值

通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析，連續(xù)觀測(cè)2個(gè)月后，各結(jié)構(gòu)綜合狀態(tài)如下:

建筑物:結(jié)構(gòu)局部損傷較大，小部分構(gòu)件抗力(承載力)指標(biāo)削弱嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)具有危險(xiǎn)點(diǎn);目前結(jié)構(gòu)整體處于相對(duì)安全狀態(tài)，關(guān)鍵部位需要密切關(guān)注裂縫發(fā)展情況。

護(hù)壁樁:最大累計(jì)變形在規(guī)范限值之內(nèi)，變形處于安全狀態(tài)。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)揭示了結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)和安全余量，為后續(xù)施工方案和施工次序的制定提供科學(xué)依據(jù)，從施工成本控制角度可以避免盲目浪費(fèi)以及減少施工隱患可能造成的事故及其引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。

6 監(jiān)測(cè)建議

1)結(jié)構(gòu)各裂縫面進(jìn)行修補(bǔ)和加強(qiáng)。

2)對(duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)較大改動(dòng)前，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算校核和必要的結(jié)構(gòu)加固處理。

3)基坑回填后，在土體完全固結(jié)前，基礎(chǔ)四周嚴(yán)格杜絕超出規(guī)范的堆載。

4)伴隨新建結(jié)構(gòu)重量增加，建筑物傾斜和裂縫有可能繼續(xù)發(fā)展，需要在明年施工開(kāi)始后進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)。

［1］ 黃強(qiáng).深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)技術(shù)［M］.北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社，1995.

［2］ 楊光華.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)用計(jì)算方法及其應(yīng)用［M］.北京:地質(zhì)出版社，2003.

［3］ 夏才初，潘國(guó)榮，等.土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

［4］ 余志成，施文華.深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

［5］ 汪祖民.對(duì)深基坑施工安全監(jiān)測(cè)的實(shí)踐［J］.測(cè)繪通報(bào)，2002，(1):63～65.