深基坑工程監(jiān)測項目的選擇及方法研究

項立斌（安徽省地球物理地球化學勘查技術院，安徽合肥 230022）

深基坑工程監(jiān)測項目的選擇及方法研究

項立斌
（安徽省地球物理地球化學勘查技術院，安徽合肥 230022）

深基坑工程在施工過程中會引起圍護體系結構內力的變化和位移，基坑內外土體變形和周邊建（構）筑物的位移而發(fā)生意外，通過施工監(jiān)測對得到的各種信息進行分析，及時發(fā)現問題，為施工提供及時的動態(tài)信息，以便制定應變（或應急）的措施，保證基坑及結構施工安全，達到動態(tài)設計及信息化施工的目的。該文根據不同基坑類型確定基坑監(jiān)測的項目選擇及監(jiān)測方法的研究。

深基坑;施工;類型;監(jiān)測項目;目的;方法

0　引言

隨著現代城市建設的發(fā)展，高（超）層建筑、地鐵工程、大型市政基礎設施等工程建設中，大量采用深基坑開挖以滿足地下空間發(fā)展需要，由于地質條件差異性大，加之施工周邊已有建筑環(huán)境的不同，使深基坑開挖施工中對基坑本身及周邊建筑物的安全造成一定的影響，所以在《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》中明確規(guī)定了開挖深度大于等于5m或開挖深度小于5m，但現場地質情況和周邊環(huán)境較復雜的基坑工程的及其他需要監(jiān)測的基坑工程應實施基坑工程監(jiān)測。

1　深基坑監(jiān)測目的及監(jiān)測項目的選擇

1.1基坑工程等級與分類（表1）

1.2監(jiān)測目的

通過監(jiān)測隨時掌握土體和支護結構的內力變化情況，了解臨近建（構）筑物的變形情況，將監(jiān)測數據與設計預估值進行對比分析，以判斷施工方案及參數是否要修改，優(yōu)化下一步施工參數，為施工進展提供及時的反饋信息，達到信息化施工目的。通過對臨近建（構）筑物的監(jiān)測，驗證基坑開挖方案和環(huán)境保護方案的正確性，及時分析出現的問題，為基坑周邊安全制定及時、有效的保護措施提供依據。由于各個場地地質條件、施工工藝和周邊環(huán)境不同，基坑設計過程中難免有未曾計算的各種復雜因素，以及施工過程中天氣等不確定因素的影響，必須通過現場的監(jiān)測結果進行分析，研究并及時反饋設計，為優(yōu)化設計提供依據，確?；庸こ贪踩?/p>

表1　基坑等級與分類Table 1 Foundation pit grade and classification

1.3監(jiān)測項目的一般規(guī)定

基坑工程現場監(jiān)測采用儀器監(jiān)測和巡視檢查相結合的方法，監(jiān)測應根據基坑工程等級抓住關鍵部位，做到重點觀測，結合設計和施工方案做好項目配套，形成有效的完整的監(jiān)測系統。監(jiān)測的主要對象包括：

②地下水狀況;

③基坑底部及周邊土體;

④周邊建筑、道路、管線及設施。

（1）巡視檢查主要是通過有經驗的技術人員每天對基坑工程的支護結構、施工工況、周邊環(huán)境及監(jiān)測設施進行目測巡視以發(fā)現其變化情況，判別有無明顯異常以進行定性分析。

（2）儀器監(jiān)測的常規(guī)項目：

①深層水平位移；

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②圍護墻頂部水平位移監(jiān)測；

③圍護墻頂部垂直位移監(jiān)測（沉降）;

④地下水位監(jiān)測;

⑤支撐軸力監(jiān)測;

⑥基坑周邊地表沉降監(jiān)測;

⑦周邊建（構）筑物監(jiān)測（沉降）。

2　監(jiān)測方法研究

2.1常規(guī)測量方法監(jiān)測

利用高精度測量儀器，在監(jiān)測區(qū)域外穩(wěn)定地區(qū)埋設至少3個基準點的監(jiān)測基準網，以基準點為基礎，采用測量方法對監(jiān)測點的水平位置和高程進行定期測量以取得各期精確數值，并對各期數值進行較差比較，以確定該監(jiān)測點是否穩(wěn)定，并計算出變化速率和設計方案及規(guī)范要求進行對比，判定監(jiān)測體是否安全。

一般水平位移可采用前方交會法、后方交會法、極坐標法或GPS測量法。測定特定方向上的水平位移可采用視準線法、小角度法或投點法，適用于圍護墻頂部水平位移監(jiān)測。

豎向位移基本采用幾何水準測量方法，當不便使用幾何水準或需要自動監(jiān)測時，可采用液體靜力水準測量方法，適用于圍護墻頂部垂直位移監(jiān)測、基坑周邊地表沉降監(jiān)測、周邊建（構）筑物沉降監(jiān)測。

2.2測斜儀監(jiān)測

主要用于深層水平位移監(jiān)測，采用在墻體或土體中預埋測斜管，監(jiān)測時將探頭放入管內沿導槽滑動，通過量測斜管斜度變化推算水平位移。

2.3預埋傳感器監(jiān)測

通過預埋于結構內部或表面的專用傳感器，對基坑在施工不同時期所發(fā)生的應力或應變的變化進行量測，而判定監(jiān)測對象是否滿足設計要求，判定基坑安全性。傳感器主要分為：內力類，如鋼筋應力計、應變計；壓力類監(jiān)測儀器，如土壓力計、孔隙水壓力計。

如：結構內力監(jiān)測、土壓力監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測、錨桿及土釘內力監(jiān)測等。

3　結論

基坑監(jiān)測項目及監(jiān)控報警值應根據基坑地質條件、環(huán)境條件、支護形式不同而區(qū)別。

一般來說，監(jiān)測項目中，對墻（坡）頂水平位移的監(jiān)測，所有支護形式的基坑側壁都需進行；對墻頂豎向位移的監(jiān)測，采用放坡、土釘墻、水泥土墻支護形式的基坑需進行；對墻體深層水平位移及墻體內力的監(jiān)測，板式和排樁式支護形式（鋼板樁、灌注樁、SMW工法、地下連續(xù)墻）的基坑工程需進行；對支撐軸力和變形，立柱位移的監(jiān)測，有內支撐的圍護體系需進行；對錨桿拉力的監(jiān)測，有外拉錨的圍護體系需進行；對墻后地表沉降、坑底隆起、土壓力、孔隙水壓力、地下水位、土層分層豎向位移、周圍建（構）筑物變形、周圍地下管線變形的監(jiān)測，所有支護形式的基坑工程都需進行。

基坑工程的監(jiān)控報警值是一個十分復雜和嚴肅的工程問題，作為國家標準想全面提供一個各種地質情況下的基坑工程監(jiān)測報警值是不可能的，但是各種支護形式的抗變形能力，各種構件的承載能力都在一個可控的范圍內，周邊環(huán)境對基坑支護的變形要求也是可知，所以從控制的角度提出監(jiān)控報警值是可以的。

基坑工程各種監(jiān)測項目可根據基坑不同支護形式和基坑側壁安全等級（基坑類型）進行相應的確定?；庸こ虈o體系的變形監(jiān)控報警值可用累計絕對值、累計相對值、變化速率三個指標來控制。累計絕對值是對基坑工程施工全過程的總量控制；累計相對值則為不同基坑深度的變化控制值；變化速率是對基坑工程施工某一時間段變形的控制。累計值應以滿足絕對值和相對值兩者同時控制，而圍護體系中支撐軸力、樁墻內力、錨桿拉力、孔隙水壓力、土壓力的監(jiān)控報警值用荷載設計值和構件承載能力設計值的相對值來控制。

地下水位變化、管線位移、周邊建（構）筑物位移用累計值及變化速率兩個指標來控制。

[1]建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范實施手冊[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社2010.

[2]夏才初,李永盛.地下工程測試理論與監(jiān)測技術[M]. 上海：同濟大學出版社,1999.

monitorinG item SeleCtion And method Study of foundAtion Pit enGineerinG

xiAnG li-bin
（Institute of Geophysical and Geochemical Survey Technology of Anhui Province，Hefei,Anhui 230022, China）

Deep foundation pit construction will lead to change in structural internal force and displacement of support system, deformation in soil mass inside and outside the pit, and displacement of buildings and structures in the periphery, sometimes having unprecedented results. By analysis of varying information from construction monitoring, we can find issues in time, provide construction with dynamic information, make emergency measures to ensure safety in pit and structure construction and achieve dynamic design and informatized construction. This paper deals with selection of monitoring items and methods based on different types of foundation pits.

deep foundation pit; construction; type; monitoring item; aim; method

TV551

A

1005－6157（2016）01－069－3

2015-12-05

項立斌（1963-），男，安徽巢湖人，高級工程師，現主要從事地球物理勘探工作。