高層建筑基坑變形監(jiān)測研究

楊晨輝

（上海地礦工程勘察有限公司，上海200072）

1 引言

基坑工程是高層建筑項目中的重要分項工程之一，在基坑施工中需及時進行支護，防止塌方變形。而基坑變形監(jiān)測則是基坑工程中的一項重要工作，其目的是監(jiān)測記錄基坑變形數(shù)值，對基坑變形情況進行科學評估及尋找其變形規(guī)律，從而有效預防和解決基坑變形問題[1]。

2 高層建筑基坑變形監(jiān)測的意義

圖1 某高層建筑地下室基坑變形監(jiān)測點示意圖

基坑變形監(jiān)測是指在基坑施工中設置多個監(jiān)測點，實時監(jiān)測基坑變形情況，及時發(fā)現(xiàn)某個位置的變形問題，并提供該位置的準確變形數(shù)值，以作為工程改動的科學依據(jù)。通過有效的基坑變形監(jiān)測，獲得準確、全面的基坑變形數(shù)值，可以更加清晰地掌握高層建筑不同施工階段的基坑支護結構變形狀態(tài)和安全狀態(tài)。并且通過基坑變形監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)是實時性的，可以及時將高層建筑基坑變形數(shù)據(jù)信息反映給相關部門，以指導相關部門對工程做出正確的判斷。圖1 為某高層建筑地下室基坑變形監(jiān)測點示意圖。

3 高層建筑基坑變形監(jiān)測的要點

1）保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和完整性。進行基坑變形監(jiān)測的主要目的是通過監(jiān)測獲得相關數(shù)據(jù)信息，再利用相關數(shù)據(jù)信息為主要依據(jù)來進行基坑變形評價。所以，只有先保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，才能夠保證基坑工程質量。并且在保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性的同時，還需要保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性，即連續(xù)性地進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，否則會導致測量數(shù)據(jù)缺失，無法反映出基坑變形的真實情況，也無法摸清基坑變形的發(fā)展規(guī)律。

2）規(guī)范操作監(jiān)測儀器設備。在進行高層建筑基坑變形監(jiān)測過程中，需要使用一些專業(yè)化的監(jiān)測儀器設備，只有規(guī)范操作監(jiān)測儀器設備，才能夠確保監(jiān)測工作的順利開展及監(jiān)測結果的科學有效性。儀器設備的操作需由專業(yè)技術人員執(zhí)行，嚴禁無證上崗，在操作過程中需嚴格遵循相關操作方法和規(guī)程。另外，日常還需對儀器設備進行有效的維護和保養(yǎng)，避免儀器設備發(fā)生損壞；在使用儀器設備之前，先對儀器設備進行仔細的檢查和校對，以防出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準確問題。

3）加強對重點部位的監(jiān)測。在高層建筑基坑變形監(jiān)測期間，對于一些重點部位需加強監(jiān)測，確保數(shù)值的準確性，這樣才能夠保證基坑監(jiān)測點布置的準確性。一般對重點部位的監(jiān)測需采用加密監(jiān)測點，一旦發(fā)現(xiàn)問題需及時處理。

4）增強監(jiān)測點之間的聯(lián)系。監(jiān)測點是基坑變形監(jiān)測的關鍵，通過增強監(jiān)測點之間的聯(lián)系，一方面可以提高對基坑變形情況的監(jiān)控力度，另一方面可以在一定程度上減少監(jiān)測點的布設數(shù)量，從而降低監(jiān)測成本、減少資金投入。同時，監(jiān)測點的減少也意味著工作量的減少，有利于提升整體監(jiān)測工作的效率。

4 高層建筑基坑變形監(jiān)測的方法——以某高層建筑項目基坑工程為例

4.1 工程概況

某高層建筑項目由地上22 層+地下2 層組成，其中東、南2 棟為住宅區(qū)，東側住宅共8 層、南側住宅共10 層，西側為道路區(qū)，北側為地基不深的圖書館區(qū)。本項目的基坑工程以樁基礎為主，基坑周長250m，基坑支護所采用的主要施工技術是灌注樁聯(lián)合鋼筋混凝土技術。

4.2 基坑變形監(jiān)測方法

4.2.1 平面位移監(jiān)測網(wǎng)及觀測點監(jiān)測

先合理確定3 個水平基準點，基準點的位置處于80m 外的變形區(qū)中。在設立監(jiān)測網(wǎng)時，采用四等導線網(wǎng)的方式。在進行測量時，為確保測量數(shù)據(jù)的準確性，選擇采用精度高、誤差小的全站儀設備，它能夠滿足基本的監(jiān)測條件。在對水平角和外邊長的測量中，需采用科學的方法和計算規(guī)則進行準確的平差計算，以保證所選觀測位置的合理性。結合實際情況，需布置14 個平面監(jiān)測位置。沉降監(jiān)測點、頂平面位移監(jiān)測點的位置是否保持一致、有無發(fā)生偏移乃是重點監(jiān)測指標。先借助全站儀對各個初始坐標值進行有效測量，再通過累計位移、計算等途徑獲得具體的坐標[2]。

4.2.2 地下水位監(jiān)測點監(jiān)測

通過結合建筑設計與鉆孔預埋來對地下水位進行監(jiān)測，井水觀測的水準網(wǎng)點則可以任意選擇井頂部的某一點。基準點位置的確定需借助井下水位計的探頭，并根據(jù)探頭觸到水位時的蜂鳴聲來讀數(shù)。

4.3 樁頂水平位移

需在固定地點設置水位監(jiān)測點，例如，可以將水位監(jiān)測點設置在一些地下連續(xù)墻的頂部，或是設置在一些基坑圍護樁處。還需設置強制對中標志，目的是確保及時發(fā)現(xiàn)基坑圍護樁的變形情況。重點對沉降監(jiān)測點做好監(jiān)測，使其位置與水平位移監(jiān)測點保持一致。

4.4 地下水位觀測

由于地下水位管材大多為PVC，因此，為了能夠順利將PVC 水位管置入地下，需先采用鉆機進行鉆孔，再利用凈砂填滿空隙，并將封口和頂蓋處用黏土封住，以防止有地表水流入進去。PVC 水位管的中部具有濾水孔，濾水孔外部則包裹著一層過濾紗網(wǎng)，在進行地下水位觀測時需借助鋼尺水位計。

4.5 坡頂部垂直位移監(jiān)測高程控制網(wǎng)及監(jiān)測點垂直位移測量

先合理確定基準點的位置，再準確埋沒高程基準點，確保既能同時對高程點和聯(lián)合基準點進行監(jiān)測，又不會影響現(xiàn)場施工作業(yè)。在實際監(jiān)測期間，需嚴格遵循相關操作規(guī)范及國家政策要求。在進行監(jiān)測點垂直位移監(jiān)測之時，需選用確定的觀測方法、監(jiān)測路線以及監(jiān)測順序，確保儀器設備的固定性。

4.6 坡頂部水平位移監(jiān)測

在對變形監(jiān)測點進行觀測之時，選擇采用專業(yè)TS30 全站儀設備和極坐標法。為了盡量減小監(jiān)測誤差，在觀測時需關注觀測點與后視點的角度問題，使觀測點與工作基本點之間保持適宜的距離。監(jiān)測點的布置是一項關鍵要點，必須要穩(wěn)定地固定好基坑頂冠梁，依照監(jiān)測點的水平位置作為基礎標準來合理編制監(jiān)測點的布置方案，才能夠獲得最準確的測量數(shù)據(jù)。另外，在布置監(jiān)測點時，還應重視所埋設的監(jiān)測點的安全性，確保埋設作業(yè)的安全平穩(wěn)開展。

5 結語

高層建筑基坑變形監(jiān)測工作直接關系著基坑施工質量，進而關系整個建筑質量與安全。在高層建筑基坑變形監(jiān)測中，需保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和完整性，加強對重點部位的監(jiān)測，結合工程實際情況，選用合理有效的基坑變形監(jiān)測方法。