深基坑變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究

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(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院 內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.山西四建集團有限公司 山西 太原 030012；3.中咨工程建設(shè)監(jiān)理有限公司四川分公司 四川 成都 610000)

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，世界各大城市都對地下空間進行了不同用途的開發(fā)利用，而基坑規(guī)模和開挖深度的增大使圍護結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定問題變得復(fù)雜和突出[1]。因此，為保證基坑開挖的安全，避免對周圍環(huán)境的破壞，必須科學(xué)合理地對基坑支護及周邊環(huán)境實施變形監(jiān)測，客觀準(zhǔn)確地反映基坑及其周邊變形情況[2-4]。

一、基坑監(jiān)測目的

(1)及時掌握基坑開挖過程中，支護體系的工作性狀及對工程和周圍環(huán)境的影響，及時獲取并反饋相關(guān)信息，保障基坑始終處于安全運行的狀態(tài)。

(2)了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部及周邊環(huán)境的實際變形，用于驗證設(shè)計與實際符合程度，并根據(jù)變形情況為施工提供有價值的指導(dǎo)性意見；將現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計單位，便于進一步優(yōu)化方案，達到優(yōu)質(zhì)安全、經(jīng)濟合理、施工快捷的目的。

(3)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，在理論分析指導(dǎo)下有計劃地進行現(xiàn)場施工工作，有利于保障業(yè)主利益及相關(guān)社會利益。

(4)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，了解監(jiān)測對象的實際變形情況及施工對周邊環(huán)境影響，分析區(qū)域性施工特征，為類似工程累積經(jīng)驗。

二、基坑監(jiān)測內(nèi)容

(一)圍護結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測

了解基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施作中圍護結(jié)構(gòu)在不同深度處的水平位移情況，在基坑開挖過程中有必要對連續(xù)墻體沿縱深方向的水平位移進行監(jiān)控量測，并及時反饋，以采取針對性措施，可確?；?、周圍建(構(gòu))筑物以及地下管線等的安全。

(二)圍護結(jié)構(gòu)頂部隆沉與位移監(jiān)測

圍護結(jié)構(gòu)頂部隆沉與位移是圍護結(jié)構(gòu)變形直觀的體現(xiàn)，是深基坑監(jiān)測中一個重要的項目。

(三)基坑外水位監(jiān)測

基坑施工前有時需要人工降低地下水位，在天然水面和人工水面之間，排水會引起土體的孔隙水壓力消散，有效應(yīng)力增加，從而造成土體壓縮，產(chǎn)生沉降；同時，人工水面以下，土層有效應(yīng)力也會因水位變化而增加，引起土體沉降。因此，地下水位變化是基坑施工過程中必須嚴(yán)密監(jiān)測的一個關(guān)鍵性參數(shù)。

(四)基坑外地表沉降監(jiān)測

了解土體穩(wěn)定性，同時也可對圍護結(jié)構(gòu)的安全狀況間接判斷。

(五)支撐軸力監(jiān)測

支撐軸力監(jiān)測就是在基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工過程中，對支撐軸力的大小和變化情況進行觀測，結(jié)合圍護結(jié)構(gòu)的位移情況對支撐結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性做出評價。

(六)基坑影響范圍內(nèi)周邊環(huán)境監(jiān)測

地下結(jié)構(gòu)的施工會引起周圍地表下沉，周邊水土壓力重新分布，勢必對相鄰建筑物及地下管線造成一定影響，應(yīng)進行嚴(yán)格控制。這不僅關(guān)系到施工的順利進行，更關(guān)系到周邊居民的正常生活。

(七)基坑回彈監(jiān)測

監(jiān)測點宜按縱向或橫向剖面布置，剖面應(yīng)選擇在基坑的中央、距坑底邊約1/4坑底寬度處以及其他能反映變形特征的位置。

三、基坑監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

(一)工程概況

某項目基坑工程開挖面積達135000m2，屬于大型基坑，開挖超過16米，基坑支護結(jié)構(gòu)為止水帷幕+灌注樁+錨索，基坑工程設(shè)計等級為一級。

(二)測點布置原則

測量點分為基準(zhǔn)點、工作基點和變形監(jiān)測點，測點布設(shè)應(yīng)符合下列要求：

(1)至少應(yīng)有3個穩(wěn)固可靠的點作為基準(zhǔn)點；

(2)工作基點應(yīng)選在穩(wěn)定的位置。在通視條件良好或觀測項目較少的情況下，可不設(shè)工作基點，在基準(zhǔn)點上直接測定變形監(jiān)測點；

(3)施工期間，應(yīng)采用有效措施，確保基準(zhǔn)點和工作基點的正常使用；

(4)監(jiān)測期間，應(yīng)定期檢查工作基點的穩(wěn)定性。

(三)監(jiān)測頻率

圍護結(jié)構(gòu)施工階段，每三天測一次；基坑開挖階段所有測點每天至少一次，底板澆筑完畢后每兩天一次，拆撐期間每天至少一次，特殊階段另定。

(四)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與信息反饋

監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化監(jiān)測是保證數(shù)據(jù)及時性、客觀性的基本要求，成果的反饋除了起到安全預(yù)警作用外，還具有驗證和修正設(shè)計參數(shù)的作用。

由于地質(zhì)條件千變?nèi)f化，巖土介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)也異常復(fù)雜，而工程地質(zhì)勘察總是局部的和有限的，因而對地質(zhì)條件和巖土介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)的認識總存在諸多不確定性和不完善性，需要在施工中進行監(jiān)測和改進。為保證工程安全經(jīng)濟順利的進行，并在施工過程中積極改進施工工藝和工藝參數(shù)，需對基坑施工的全過程進行監(jiān)控，并將監(jiān)測結(jié)果及時反饋，以合理調(diào)整施工參數(shù)和采取必要的技術(shù)措施，最大限度的減小地層移動，以確保工程安全并保護周圍環(huán)境。

四、結(jié)束語

深基坑的支護設(shè)計、施工及監(jiān)測，在實踐中已逐漸形成統(tǒng)一的系統(tǒng)施工工藝流程，基坑監(jiān)測是其中一個重要的組成部分。隨著我國對地下空間的持續(xù)開發(fā)利用，也必將對深基坑的監(jiān)測工作提出更高的要求。