楊浦區(qū)143地塊基礎(chǔ)施工沉降監(jiān)測方案探討

阮春平

上海寶鋼建設(shè)監(jiān)理有限公司，上海 201900

1 工程概況

楊浦區(qū)143號地塊位于上海市楊浦區(qū)，定海路以西、波陽路以南、內(nèi)江路以東。擬建項目由三幢26層～28層、兩幢31層～33層主樓及中央地下車庫組成。主樓各建筑物均設(shè)地下一層，基礎(chǔ)形式均由整板式底板+樁基組成。中央地下車庫為北面地下二層框架結(jié)構(gòu)，南面地下一層框架結(jié)構(gòu)，地下車庫基礎(chǔ)形式為梁板式底板加樁基。

本工程地下車庫基坑面積較大，約10000m2，東西向?qū)挾冗_173m，南北向長度達137m左右。目前五幢號樓地下結(jié)構(gòu)均已出±0.00，地下車庫位于1號～5號樓之間，基坑底部絕對標高為-1.40m、0.30m、-1.20m、-1.25m、-1.95m、-1.45m及-3.25m，基坑開挖深分別為4.40m、2.70m、4.20m、4.25m、4.95m、4.45m及6.25m。

1.1 楊浦區(qū)143號地塊位沉降觀測精度指標[1]

表1 楊浦區(qū)143地塊基礎(chǔ)施工工程報警指標值一覽表

1.2 實施沉降觀測的技術(shù)方案

1.2.1 基準點的選埋

為了監(jiān)控圍護樁頂、地下管線及周邊建筑物的下沉，經(jīng)實地踏勘并和委托方共同研究，垂直位移監(jiān)測網(wǎng)采用水準測量方法一次布設(shè)成閉合環(huán)形的水準網(wǎng)形式，以測繪院所提供的控制點CPI、CPVIII這2個三等高程點作為基準點，在遠離基坑開挖深度3倍范圍以外，不受施工影響的區(qū)域布置3個工作基點，分別為BM1、BM2、BM3。以上述點組成整個沉降觀測網(wǎng)，對基坑維護體系及周邊環(huán)境進行沉降觀測，以保證監(jiān)控資料的可靠性和連續(xù)性。

1.2.2 工作點的布設(shè)與安裝

為了更好的反映施工期間各種類型的沉降，采用如下布置工作點的方法：

1）基坑周邊建筑物

我們在基坑周邊建筑物結(jié)構(gòu)特征部位布設(shè)沉降監(jiān)測點。基坑周邊建筑物布置37個監(jiān)測點，編號F1～F37；在建的1?！?＃樓布置32個監(jiān)測點，編號F38～F69。工作點用（Φ25mm）不銹鋼鋼筋制作，一端向上彎900，做成球狀頭，通過電鍍處理以防生銹影響精度。

2）地下綜合管線沉降監(jiān)測

本次監(jiān)測工作管線為波陽路、內(nèi)江路及基坑?xùn)|側(cè)定海路的市政管線，共計布置各類管線間接監(jiān)測點8個，主要檢測以下點位：

信息管線監(jiān)測點4個，編號X1～X4；

污水管線監(jiān)測點4個，編號W1～W3；

3）圍護墻頂部變形監(jiān)測

在基坑圍護頂圈梁上布設(shè)圍護體系沉降變形監(jiān)測點，共布設(shè)9點，編號WL1～WL9。

1.2.3 監(jiān)測周期的確定

1）基準網(wǎng)監(jiān)測

為了驗證監(jiān)測監(jiān)測網(wǎng)基準點和工作基點的穩(wěn)定性，應(yīng)對其進行定期檢測，本次技術(shù)方案設(shè)計垂直位移監(jiān)測網(wǎng)的觀測分為首次觀測和施工過程中的定期復(fù)測，定期復(fù)測按每2個月進行1次，直到合同期滿。

2）工作點沉降觀測

周邊建筑物、周邊管線在基坑開挖前每周監(jiān)測一次，基坑開挖期間每3天觀測一次，大底板澆注完成后每周一次，直到地下結(jié)構(gòu)達到±0為止。圍護體系在基坑開挖前每3天一次，基坑開挖期間每天一次，大底板澆注完成后每周兩次，直到地下結(jié)構(gòu)達到±0為止。

1.2.4 監(jiān)測精度的確定

沉降監(jiān)測精度通常取決于監(jiān)測的建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型，其確定方法主要有以下幾點：

1）1971年國際測量工作者聯(lián)合會（FIG）第十三屆會議工程測量組提出變形觀測的精度要求，如果觀測是為了監(jiān)測建筑物的安全，其觀測中誤差應(yīng)小于變形值的1/10～1/20；如果觀測是為了研究變形的過程，則其中誤差比上述數(shù)值就小的多。根據(jù)這一原則，通常采用“以當時可能達到的最高精度”確定變形觀測精度[2]。

2）可根據(jù)公式[2]估算確定觀測精度

mH=Δ·k/t其中：Δ為容許變形值，t為置信區(qū)間最大誤差與中誤差的比例值；k為安全系數(shù)；估算時通常采用k=0.05； t=2。

3）文獻[2]曾提出，在不同情況下測定建筑物沉降容許誤差，對于巖石和半巖石地基為1，對于砂土、粉土及其壓縮性的土地基為2，對于填充土、泥灰土及其高壓縮土地基為5。則相應(yīng)的沉降觀測中誤差mH分別為0.5、1、2.5。參考以上方法，再結(jié)合本工程實際情況，我們設(shè)計各沉降監(jiān)測精度為監(jiān)測中最弱點高程中誤差mH＜±1mm。

1.2.5 觀測儀器和方法

為了滿足以上要求，選用天寶dini12自動安平電子水準儀及配套條碼水準尺，觀測前對儀器進行檢測，各項指標符合基坑工程測量規(guī)范[1]要求，進行沉降監(jiān)測時候，實行“五定”，即：“固定水準基點、工作基點、固定人、固定儀器、固定監(jiān)測環(huán)境、固定測量路線和方法”[3]?；鶞示W(wǎng)按照國家II等水準測量的技術(shù)規(guī)范實測，從基準點到工作基點采用國家II等水準測量的技術(shù)要求實測。工作基點到工作點也采用國家二等水準測量的技術(shù)要求實測。天寶dini12自動安平電子精密水準儀精密置平采用自動補償裝置，補償精度為±0.2″，最小讀數(shù)為0.01mm。據(jù)文獻[3]，采用5定的方法，一測站高差中誤差mh主要有儀器置平誤差m平、照準誤差m照、讀數(shù)誤差m讀，且三者是相互獨立的，即

式中，ΔS為前后視距差，取1.5m，s為視線長，取50m，ψ為望遠鏡放大倍數(shù)，取32，代入上式，得到 mh=±0.161mm。

1）觀測時，每相臨的工作點間均設(shè)站，這樣，相臨兩監(jiān)測點的精度即為一測站高差中誤差，通過估算僅為mh=±0.161mm，滿足小于1mm的要求；

因此，根據(jù)沉降觀測的規(guī)范，所選用的儀器與施測方案是合理的。

表2 二等水準觀測視線長度、前后視距差和視線高[3]

2 觀測資料的整理與分析

1）本工程監(jiān)測從2010年3月16日開始至2011年01月11日結(jié)束，對基準網(wǎng)2個控制點共進行了5次的聯(lián)測，檢測結(jié)果基本相同，證明基準點是穩(wěn)定可靠的。對工作點進行了126次監(jiān)測，整理成《楊浦區(qū)143地塊基礎(chǔ)施工沉降監(jiān)測沉降監(jiān)測報告》[4]；

2）對儀器所采集的電子數(shù)據(jù)，采用電子水準數(shù)據(jù)處理與平差軟件進行處理，根據(jù)處理結(jié)果，分別提供了快報、周報、月報及楊浦區(qū)143地塊基礎(chǔ)施工沉降監(jiān)測報告；

3）通過對基坑施工期間對所有監(jiān)測點的長期監(jiān)測得到如下成果

表3 楊浦區(qū)143號地塊工程項目基礎(chǔ)施工周邊環(huán)境特征點沉降匯總表（mm）[4]

監(jiān)測項目的總體變化趨勢（部分代表性點位）見成果匯總表之表3、表4。

備注：垂直位移監(jiān)測所用水準儀i角每月檢查一次，水準儀i角均不大于15″。

表4 楊浦區(qū)143號地塊圍護體系特征點匯總表（mm）[4]

3 結(jié)論

在楊浦區(qū)143地塊地下車庫工程施工期間，根據(jù)匯總表顯示：

1）周邊環(huán)境點沒有達到報警值；

2）圍護體系處WL1沉降值報警外，其他圍護點位均沒有達到報警值；從監(jiān)測報表可以看出，WL1、WL2、WL5、WL6沉降變化較大，估計是由于附近的老建筑物對其有較大的影響。

[1]建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 GB50497-2009.

[2]朱龍森，胡清汶，等.工廠建設(shè)測量手冊[M].測繪出版社，1990.

[3]陳龍飛，金其坤編著.工程測量[M].上海：同濟大學(xué)出版社，1996.

[4]楊浦區(qū)143地塊基礎(chǔ)施工沉降監(jiān)測沉降監(jiān)測報告CJ2011007，2011.