關(guān)于巖土工程基坑監(jiān)測(cè)方法技術(shù)應(yīng)用分析

汪夢(mèng)騏 鄭磊 李超

摘要：在巖土工程中施工中，基坑施工是其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，基坑施工的質(zhì)量對(duì)巖土工程的施工質(zhì)量有著非常重要的影響。在基坑施工的過(guò)程中，基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)很可能會(huì)發(fā)生水平位移或者垂直沉降位移，為了防止這些位移情況的出現(xiàn)，對(duì)基坑施工進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：巖土工程；基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)；應(yīng)用

基坑巖土工程監(jiān)測(cè)目的 在巖土工程中，由于地質(zhì)條件、荷載條件、材料性質(zhì)、地下構(gòu)筑物的受 力狀態(tài)和力學(xué)機(jī)理、施工條件以及外界其它因素的復(fù)雜性，巖土工程迄今為 止還是一門(mén)不完善的科學(xué)技術(shù)，很難單純從理論上預(yù)測(cè)工程中可能遇到的問(wèn) 題，而且理論預(yù)測(cè)值還不能全面而準(zhǔn)確的反應(yīng)工程的各種變化。

一、監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（一）基坑巡視檢查

基坑工程整個(gè)施工期內(nèi)，配合監(jiān)理、施工單位進(jìn)行基坑內(nèi)外巡視檢查。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量；圍護(hù)結(jié)構(gòu)及擋土、止水結(jié)構(gòu)有無(wú)開(kāi)裂、滲漏；坡頂土體有無(wú)裂縫、沉陷及滑移；基坑有無(wú)涌土。

施工工況：開(kāi)挖后暴露的土質(zhì)情況與巖土勘察報(bào)告有無(wú)差異；基坑開(kāi)挖分段長(zhǎng)度、分層厚度及支撐設(shè)置是否與設(shè)計(jì)要求一致；場(chǎng)地地表水、地下水排放狀況是否正常；基坑周邊地面有無(wú)超載。

周邊環(huán)境：周邊管道有無(wú)破損、泄漏情況；周邊建（構(gòu)）筑有無(wú)新增裂縫出現(xiàn)；周邊道路（地面）有無(wú)裂縫、沉陷；鄰近環(huán)境變化情況。監(jiān)測(cè)設(shè)施：基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)完好狀況；監(jiān)測(cè)元件的完好及保護(hù)情況；有無(wú)影響觀測(cè)工作的障礙物。

（二）儀器監(jiān)測(cè)

1.基坑坡頂沉降觀測(cè)

按基坑支護(hù)平面圖沿基坑周邊布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，基坑頂部的沉降監(jiān)測(cè)按三等水準(zhǔn)測(cè)量的規(guī)程進(jìn)行沉降觀測(cè)，精確讀數(shù) 0.1mm，估讀至 0.01mm，保證閉合差不超過(guò) 0.6■ mm（N為測(cè)站數(shù)）。根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)要求及圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基坑頂水平位移與沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)同一點(diǎn)號(hào)采用同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在維護(hù)樁施工過(guò)程中預(yù)埋。

2.深部水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）

深部水平位移監(jiān)測(cè)是為了掌握基坑開(kāi)挖對(duì)基坑深部土體及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移影響情況。基坑開(kāi)挖時(shí)由于應(yīng)力釋放等原因，周邊的土體必然會(huì)發(fā)生變形。如果側(cè)向位移變形過(guò)大或變形速率過(guò)大，將對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全造成影響，甚至危及附近建筑物等。根據(jù)監(jiān)測(cè)所采集數(shù)據(jù)，必要時(shí)采取措施，或調(diào)整施工方案，以確保其安全。儀器讀數(shù)至±0.01mm。

3.坡頂水平位移觀測(cè)

按基坑支護(hù)總平圖沿基坑周邊布設(shè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，水平位移監(jiān)測(cè)采用 J2 級(jí)經(jīng)緯儀以三角形小角度法或直準(zhǔn)法測(cè)定，現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)前利用 2”級(jí)全站儀或 J2 級(jí)經(jīng)緯儀將其引測(cè)至現(xiàn)場(chǎng)房屋頂或不受基坑施工影響的范圍以外，如采用三角形小角法進(jìn)行水平位移觀測(cè)，應(yīng)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)至對(duì)應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)的精確距離。

各坑頂位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)在埋設(shè)好后，應(yīng)在其表面劃上“十”字形標(biāo)志。監(jiān)測(cè)讀數(shù)及計(jì)算結(jié)果精確至 0.1mm。采用三角形小角法測(cè)量水平位移時(shí)，水平位移 （ΔS） 的計(jì)算公式為：ΔS=Δi×S/206265（Δi 為角度變化值，單位為 s；S 為觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)至觀測(cè)點(diǎn)的水平距離，單位為 mm）。

4.基坑周邊建筑物沉降觀測(cè)

按臨邊建筑物實(shí)際情況布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，臨邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)按三等水準(zhǔn)測(cè)量的規(guī)程進(jìn)行沉降觀測(cè)，精確讀數(shù)0.1mm，估讀至 0.01mm，保證閉合差不超過(guò) 0.6mm■（N 為測(cè)站數(shù)）。

5.地下水位觀測(cè)

按基坑支護(hù)總平圖布設(shè)水位觀測(cè)孔，每個(gè)埋設(shè)水位觀測(cè)管 13m 布置，外包一層 20 目尼龍網(wǎng)，用通用鐵絲綁扎，最后用 2～5mm砂粒、濾料填實(shí)。

二、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置、觀測(cè)頻率及預(yù)警指標(biāo)

基坑開(kāi)挖施工前，對(duì)所有可測(cè)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行兩次觀測(cè)，作為初始值。在距離基坑 3 倍開(kāi)挖深度以外有樁基礎(chǔ)的建筑物上或穩(wěn)固位置，選擇 3 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。監(jiān)測(cè)設(shè)施均應(yīng)做明顯標(biāo)記。監(jiān)測(cè)點(diǎn)是監(jiān)測(cè)工作的重要標(biāo)志，需要現(xiàn)場(chǎng)各方的共同保護(hù)，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性并能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲得數(shù)據(jù)，以確保施工過(guò)程的順利進(jìn)行。

（一）監(jiān)測(cè)頻率

基坑開(kāi)挖前應(yīng)進(jìn)行不少于 2 次初測(cè)。基坑開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度≤5m 時(shí)，每二天觀測(cè)一次；當(dāng)基坑開(kāi)挖深度>5m 時(shí)，每天觀測(cè)一次；地下室底板澆搗完畢后 7d 內(nèi)每一天觀測(cè)兩次，7～14d 內(nèi)每三天觀測(cè)一次，14～28d 內(nèi)每五天觀測(cè)一次，28d 以后每十天觀測(cè)一次；施工到±0.00 且地下室外回填完畢、周邊場(chǎng)地沉降穩(wěn)定，再觀測(cè)一次即告結(jié)束。觀測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即觀測(cè)結(jié)果較為穩(wěn)定時(shí)，減少觀測(cè)次數(shù)；當(dāng)觀測(cè)結(jié)果顯示變形較大或遇暴雨異常情況時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)，并將結(jié)果及時(shí)通知業(yè)主、設(shè)計(jì)單位及有關(guān)各方以采取適當(dāng)措施。

（二）監(jiān)控預(yù)警指標(biāo)

若出現(xiàn)以下情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出預(yù)警：

（1） 監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)：基坑坡頂水平位移預(yù)警值為 40mm或變化速率連續(xù) 3d 大于 2mm/d；基坑坡頂豎向位移的預(yù)警值為 40mm 或變化速率連續(xù) 3d 大于 2mm/d；深層水平位移的預(yù)警值為 30mm或變化速率連續(xù) 3d 大于 2mm/d。

（2）當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，必須立即進(jìn)行危險(xiǎn)報(bào)警，并應(yīng)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境中的保護(hù)對(duì)象采取應(yīng)急措施：

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)警值的累計(jì)值；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移值突然明顯增大或基坑出現(xiàn)流砂、管涌、隆起、陷落或較嚴(yán)重的滲漏等；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)過(guò)大變化、壓屈、斷裂、松弛的跡象；周邊地面出現(xiàn)較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫或危害結(jié)構(gòu)的變形裂縫；根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)判斷，出現(xiàn)其他必須進(jìn)行危險(xiǎn)報(bào)警的情況。

三、前期準(zhǔn)備階段

根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目訂購(gòu) PVC高精度測(cè)斜管、沉降（水平位移）標(biāo)志點(diǎn)、制作水平位移及垂直沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)記和基準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)。

測(cè)試儀器、設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)、安裝階段深部水平位移（測(cè)斜管）：測(cè)斜管埋設(shè)采用 100 型地質(zhì)鉆機(jī)成孔的埋設(shè)方法，埋設(shè)深度為 10m。埋設(shè)時(shí)測(cè)斜管的一對(duì)管槽應(yīng)與可能出現(xiàn)的最大水平位移方向平行。從觀測(cè)管自下而上進(jìn)行觀測(cè)，每 0.5m 為一個(gè)測(cè)點(diǎn)，每次觀測(cè)讀數(shù)力求準(zhǔn)確。

四、結(jié)語(yǔ)

巖土工程深基坑的施工過(guò)程中，會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境以及巖土工程的基坑項(xiàng) 目產(chǎn)生重要的影響，在這種情況下，對(duì)深基坑的監(jiān)測(cè)工作就顯得相當(dāng)必要了。 而現(xiàn)在有關(guān)巖土工程深基坑的監(jiān)測(cè)技術(shù)有很多。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：南京先科巖土工程檢測(cè)有限公司）