淺談住宅區(qū)基坑變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

鄭勤華 劉 放 劉 明

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì) 江西南昌 330001）

淺談住宅區(qū)基坑變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

鄭勤華 劉 放 劉 明

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì) 江西南昌 330001）

基坑監(jiān)測(cè)、基坑設(shè)計(jì)與施工同被列為基坑工程質(zhì)量保證的三大基本要素。基坑變形監(jiān)測(cè)的實(shí)施,基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲取、基坑監(jiān)測(cè)的預(yù)警及監(jiān)測(cè)報(bào)告的提交都應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行。通過監(jiān)測(cè)實(shí)施案例詳述了施工過程中基坑變形監(jiān)測(cè)的方法以及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理分析。

基坑監(jiān)測(cè)；變形；誤差

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，高層建筑大量涌現(xiàn)，深基坑工程越來越多，深基坑在開挖和暴露期間的安全，對(duì)確保整個(gè)工程順利施工和鄰近建筑物及市政設(shè)施的正常使用和安全至關(guān)重要。只有通過監(jiān)測(cè)才能知道基坑的開挖已經(jīng)造成了什么程度的影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程事故的前奏，避免發(fā)生工程事故?；幼冃伪O(jiān)測(cè)已經(jīng)成為工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。

本文主要結(jié)合作者監(jiān)測(cè)實(shí)施的一個(gè)案例來詳述施工過程中基坑變形監(jiān)測(cè)的方法以及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理分析。

1 變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)

在施工場(chǎng)地西北角布設(shè)工作點(diǎn)A，西南角布設(shè)工作點(diǎn)B，并在團(tuán)結(jié)路路邊打入鋼釘布設(shè)一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)和一個(gè)檢核點(diǎn)，作為基坑水平位移監(jiān)測(cè)的起算點(diǎn)。工作點(diǎn)點(diǎn)位埋設(shè)均采用嵌入鋼釘?shù)姆绞健９ぷ鼽c(diǎn)要求視野開闊，可一站觀測(cè)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)，最大程度減少觀測(cè)誤差。

在團(tuán)結(jié)路路邊布設(shè)工作點(diǎn)C，檢核點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)各一個(gè)，作為基坑周邊主要建筑物垂直位移監(jiān)測(cè)的起算點(diǎn)。點(diǎn)位埋設(shè)均采用嵌入鋼釘?shù)姆绞健?/p>

在基坑護(hù)坡的頂面，用嵌入鋼釘?shù)姆绞?，設(shè)置變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)16個(gè)，鋼釘長(zhǎng)約20CM，頂面刻有“+”字，作為水平位移監(jiān)測(cè)和垂直位移監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)分別為J1-J16；并在基坑?xùn)|側(cè)和南側(cè)的主要建筑物房角上采用嵌入鋼釘?shù)姆绞讲荚O(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)17個(gè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)為F1-F17。

圖1，某住宅小區(qū)基坑變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位示意圖。

圖1

2 主要儀器設(shè)備

我們安排4名測(cè)繪人員負(fù)責(zé)該監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，其中3名為外業(yè)測(cè)繪人員，1名為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)按照本方案的要求主持展開測(cè)量工作，并隨時(shí)與甲方或監(jiān)理方溝通，當(dāng)變形值出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)向甲方或監(jiān)理方發(fā)出警報(bào)，以便甲方迅速作出反應(yīng)。

用于水平位移監(jiān)測(cè)的儀器是：拓普康311全站儀，測(cè)角精度為2”，測(cè)距精度為±（2mm+2ppm）；用于垂直位移監(jiān)測(cè)的儀器是：瑞士產(chǎn)徠卡DNA003電子水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度為±0.3mm/km），2米條形碼銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺。外業(yè)記錄由儀器自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，觀測(cè)中超限，提醒重測(cè)。

3 監(jiān)測(cè)方法與精度要求

根據(jù)基坑設(shè)計(jì)的安全等級(jí)確定本次變形測(cè)量的等級(jí)為二級(jí)，平面變形控制測(cè)量按一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量要求進(jìn)行；在工作點(diǎn)上采用極坐標(biāo)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量；按二等水準(zhǔn)測(cè)量要求，用水準(zhǔn)閉合路線測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程。

垂直位移觀測(cè)主要技術(shù)要求表（注：表中n為測(cè)站數(shù)）

每次觀測(cè)前均對(duì)儀器i角進(jìn)行檢查。首次測(cè)量采用往返觀測(cè),經(jīng)簡(jiǎn)易平差求得各點(diǎn)高程作為第一次觀測(cè)值（基準(zhǔn)值）。以后均采用單程閉合觀測(cè)，并定期檢查基準(zhǔn)點(diǎn)。并盡可能做到每次觀測(cè)同路線、同儀器、同人員進(jìn)行。

第一次測(cè)量的觀測(cè)點(diǎn)高程作為起始高程，以后每次測(cè)得的高程與前一次進(jìn)行比較，差值Δh即為觀該測(cè)點(diǎn)的沉降量。高程測(cè)量和計(jì)算過程中取位至0.01mm，沉降量取位至0.1mm。

水平位移觀測(cè)按 《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）二級(jí)變形測(cè)量要求進(jìn)行。采用J2型全站儀進(jìn)行，按極坐標(biāo)法觀測(cè)，計(jì)算坐標(biāo)及其兩次觀測(cè)的坐標(biāo)差確定其位移量。觀測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)必須將量測(cè)的濕度、氣壓參數(shù)輸入到儀器進(jìn)行測(cè)距參數(shù)改正后方可進(jìn)行測(cè)量。其主要技術(shù)要求見下表：

水平位移觀測(cè)水平角及邊長(zhǎng)要求表

數(shù)據(jù)處理基于本工程獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，假定工作點(diǎn)A的坐標(biāo)為（5000，5000），定向方位角為X°（此時(shí)0°方位角與基坑一邊垂直，便于描述位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移方向）作起算數(shù)據(jù)。

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果

自2011年5月6日至2012年5月8日，我們對(duì)該工程基坑及周邊主要建筑物共進(jìn)行了十六次變形觀測(cè)?；蛹爸苓呏饕ㄖ锉O(jiān)測(cè)共分三個(gè)階段：

第一階段：監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為7天，觀測(cè)周期為五個(gè)星期。（2011年5月6日至2011年6月3日共觀測(cè)五次）

第二階段：監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔約為15天，觀測(cè)至建筑物建至±0結(jié)束。（2011年6月3日至2011年7月22日共觀測(cè)四次）

第三階段：監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔約為30天，觀測(cè)至甲方通知結(jié)束為止。（2011年7月22日至2012年5月8日共觀測(cè)七次）

5 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

依據(jù)歷次觀測(cè)數(shù)值得知：

基坑周邊護(hù)坡變形量變化不大，均在安全數(shù)值范圍內(nèi)。

其中：累計(jì)沉降量最大的點(diǎn)為J9（基坑西南側(cè)），最大下沉值-7.6mm。-7.6/367天=-0.0207mm每天位移；累計(jì)位移量最大的點(diǎn)為J2（基坑?xùn)|側(cè)），最大位移量-22.0mm。-22.0mm/367天=0.0599mm每天位移。

基坑周邊建筑物變形量變化不大，均在安全數(shù)值范圍內(nèi)。

其中：累計(jì)沉降量最大的點(diǎn)為F1（基坑?xùn)|北側(cè)），最大下沉值-6.3mm。

-6.3mm/367天=-0.0171每天沉降

總體來說各點(diǎn)位觀測(cè)變形值均在安全數(shù)值內(nèi)，觀測(cè)對(duì)象基本穩(wěn)定。

某住宅小區(qū)基坑變形監(jiān)測(cè)沉降第十六次觀測(cè)表（部分）

6 結(jié)束語(yǔ)

由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性，單單根據(jù)地質(zhì)勘察資料和室內(nèi)土工試驗(yàn)參數(shù)來確定設(shè)計(jì)和施工方案，往往含有許多不確定因素，對(duì)在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測(cè)已成了工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是指導(dǎo)正確施工的依據(jù)，是避免事故發(fā)生的必要措施。但是由于基坑工程施工環(huán)境太復(fù)雜，各類基坑施工大小問題經(jīng)常發(fā)生，特別是深基坑施工，保險(xiǎn)系數(shù)定得再大，現(xiàn)場(chǎng)問題還是防不勝防。因此，在基坑施工期間必須請(qǐng)有資質(zhì)的第三方進(jìn)行監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須由監(jiān)測(cè)單位直接寄送各有關(guān)單位，對(duì)于日變量及累計(jì)變量均較大時(shí)，報(bào)告上必須加蓋紅色報(bào)警章，以便采取必要的措施保證基坑施工的安全。

［1］《關(guān)于深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方案的探討》測(cè)繪學(xué)院學(xué)報(bào); 2000年01期.

［2］《高層建筑深基坑開挖施工期的監(jiān)測(cè)和險(xiǎn)情預(yù)報(bào)》巖土力學(xué);1996年02期.