深基坑支護監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究

李 隆

(太原市第一建筑工程集團有限公司，山西太原 030001)

1 深基坑支護監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究的必要性

國內(nèi)高層建筑的爆發(fā)式發(fā)展，加上各種地下車庫、地鐵隧道明挖、人防工程，幾乎近年來上規(guī)模的工程基本都存在深基坑開挖的現(xiàn)象，深基坑在住建部的《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》(建質(zhì)［2009］87號)中，規(guī)定開挖深度超過5 m的基坑工程就屬于深基坑開挖，規(guī)定必須制定專項方案且經(jīng)過專家論證后方可施工，但由于荷載條件、地下土質(zhì)特征和施工環(huán)境的不確定性，設(shè)計單位編制的支護方案往往不能完全符合實際，施工單位也往往無法徹底實行支護方案，導(dǎo)致基坑支護的隱患頻發(fā)。

因此，深基坑的支護系統(tǒng)成為了防止基坑坍塌的有效手段與措施。深基坑支護系統(tǒng)的位移與變形不僅關(guān)系到基坑本身的安全問題，也影響到周邊環(huán)境的安全。

2 太原市深基坑支護監(jiān)測的現(xiàn)狀

目前，太原市的深基坑支護工程往往都是由施工單位承擔。但在實際工程施工的過程中，施工單位未對基坑工程進行有效的支護，另外，施工單位由于自身技術(shù)力量及設(shè)備儀器的限制，在基坑的支護過程中，很難發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，故基坑支護所起的作用也將得到削弱，甚至有時施工單位為了工程進度的需要，對周邊建筑物破壞及基坑發(fā)生較大變形的關(guān)心不夠，從而造成了不必要的損失，也使得在基坑施工過程中存在著不可預(yù)知的安全隱患。

3 深基坑支護監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究的過程

搜集、整理太原市近年來水文、地質(zhì)、氣象資料，依據(jù)國家標準GB 50497-2009建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，借鑒、汲取先進省市地區(qū)的同類經(jīng)驗，如《廣州市建設(shè)工程基坑支護專項監(jiān)測管理辦法》《上海市深基坑工程管理規(guī)定》及《南京市房屋建筑深基坑工程監(jiān)測備案暫行規(guī)定》，另外我們經(jīng)過實地考察，總結(jié)出深基坑監(jiān)測的幾點特點和要求:

1)需要測量的高精度。

在工程測量中測量單位往往是以毫米計的，按照規(guī)范，60 m以下建筑物高差測量中允許誤差值為2.5 mm，而一般情況下，基坑施工的環(huán)境變形速率可能在0.1 mm/d以下，這樣工程測量方法和儀器無法完成任務(wù)，因此深基坑施工支護的測量，需要采用特殊高精度儀器，如測斜儀等，且需要埋設(shè)特制觀測點，包括基坑頂部位移觀測點、測斜管、水位點、磁性沉降標、土壓力計和孔隙水壓力計、應(yīng)力計等，由于安裝較為復(fù)雜與專業(yè)，在這里就不一一贅述。

2)強調(diào)測量的時效性。

在工程測量中時間效應(yīng)要求并不嚴格，而基坑監(jiān)測則具有高時效性的特點，基坑坑壁、坑底隆起、周邊建筑物的沉降，往往有很強的時間要求，尤其在事故前夕，變形速度很快。因此，基坑監(jiān)測點布設(shè)2 d后開始讀測原始值，然后按照1 d一次的頻率觀測。當基坑開挖時，監(jiān)測次數(shù)要適度增加，一般情況下基坑開挖施工階段為每3 d一次，但如果發(fā)現(xiàn)有異常情況時應(yīng)加密觀測，可增加至每天一次甚至每2 h一次;基坑開挖完成地下室結(jié)構(gòu)施工階段應(yīng)每7 d一次。

3)測量的等精度。

由于深基坑支護的高精度要求，基坑監(jiān)測要求盡可能做到等精度。使用相同的儀器，在相同的位置上，由同一觀測者按同一方案施測。按照“五定”原則觀測，即:

a.監(jiān)測依據(jù)的基準點、工作基點和被觀測物的觀測點位要穩(wěn)定;

b.所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定;

c.固定人員觀測和整理成果;

d.觀測時的環(huán)境條件基本一致;

e.觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。

4 研究成果

依據(jù)國家相關(guān)規(guī)范，結(jié)合太原市的實際情況與工程實踐經(jīng)驗，我們初步規(guī)定了深基坑工程監(jiān)測項目(見表1)，并初步計算出各監(jiān)測項目的預(yù)警值(見表2)。

表1 建筑基坑工程監(jiān)測項目表

表2 基坑及支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測報警值

5 深基坑支護監(jiān)測的幾點建議

由于深基坑支護監(jiān)測存在專業(yè)性、精密性和工作量大的特點，一般的施工企業(yè)很難規(guī)范、標準的實行監(jiān)測，在廣州、上海等發(fā)達地區(qū)，在早些年就已實行了深基坑支護監(jiān)測的第三方監(jiān)測制度，使得這些地區(qū)的深基坑坍塌事故大大減少，而目前太原市還未實現(xiàn)深基坑支護監(jiān)測的專業(yè)化，下一步應(yīng)當像沉降觀測一樣，實行嚴格的第三方監(jiān)測制度，并對深基坑支護的關(guān)鍵節(jié)點，實行全天候的視頻監(jiān)控。

深基坑支護監(jiān)測不只是施工單位和監(jiān)測單位的事，也不是單單在施工階段才實行監(jiān)測和控制，是設(shè)計、勘察、施工、監(jiān)理到監(jiān)測各相關(guān)方共同配合的系統(tǒng)工程?？辈靻挝贿m當多增加勘察點位，盡量真實、全面反映地質(zhì)、水文情況，為下一步設(shè)計、施工提供依據(jù)。設(shè)計單位在設(shè)計深基坑支護方案的同時，應(yīng)在設(shè)計文件中明確基坑的安全等級和各項的預(yù)警值、監(jiān)測的方法、點位的布置和監(jiān)測頻率，施工單位和監(jiān)測單位必須嚴格按基坑設(shè)計文件進行施工，發(fā)現(xiàn)異?；蛟陂_挖過程中遇到與勘察報告、設(shè)計文件不符的情況，及時與勘察、設(shè)計單位溝通解決問題，保證深基坑支護監(jiān)測的準確性、及時性，保障深基坑施工安全。

［1］GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50026-93，工程測量規(guī)范［S］.

［3］GB/T 15314-94，精密工程測量規(guī)范［S］.

［4］JGJ/T 8-97，建筑變形測量規(guī)程［S］.

［5］建質(zhì)［2009］87號，關(guān)于印發(fā)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的通知［S］.

［6］GB 12897-91，國家一、二等水準測量規(guī)范［S］.