深基坑工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)及工程應(yīng)用

田春林

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

深基坑施工中，由于施工周期較長(zhǎng)，周邊地質(zhì)、環(huán)境的特殊性和不穩(wěn)定因素，易引起深基坑的塌方、建筑物和道路的塌陷，甚至還會(huì)造成人員傷亡。在實(shí)際工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)深基坑工程的安全監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)安全防范意識(shí)，提高施工人員的安全水平，科學(xué)施工，切實(shí)做好深基坑工程的各項(xiàng)安全管理工作[1]。

2 工程概況

2.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

泥城萬(wàn)達(dá)項(xiàng)目位于臨港重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)，東至鴻音路，南至云端路，西至蓄芳路，北至長(zhǎng)空路綠化帶。總建筑面積為21.79萬(wàn)m2，其中地上14.82萬(wàn)m2，地下6.97萬(wàn)m2。其中1#、2#、3#、6#、7#、8#樓住宅和大商業(yè)區(qū)域?yàn)榈叵乱粚樱?#、5#、9#、10#樓住宅和公建配套區(qū)域?yàn)榈叵露樱?相當(dāng)于黃海高程4.95m。

2.2 工程地質(zhì)條件

①1雜填土：以碎石、磚塊雜質(zhì)為主，夾粘性土，土質(zhì)松散不均，場(chǎng)地內(nèi)遍布。

②3吹（沖）填土：主要粘性?shī)A薄層粉性土，上部主要為可塑—流塑狀粘性土為主，下部夾松散—稍密狀粉性土，局部呈互層狀，土質(zhì)不均，場(chǎng)地內(nèi)遍布。

③3砂質(zhì)粉土：稍密，中等壓縮性，土質(zhì)不均，場(chǎng)地內(nèi)遍布。

④淤泥質(zhì)粘土：流塑，高等壓縮性，偶夾薄層狀粉土，土質(zhì)均勻，場(chǎng)地內(nèi)遍布。該層土為上海地區(qū)典型軟土，含水量高、靈敏度高，土性差。

⑤粉質(zhì)粘土：軟塑，高等壓縮性，夾薄層狀粉性土，土質(zhì)較軟，場(chǎng)地內(nèi)遍布。

⑥粉質(zhì)粘土：可塑—硬塑，中等壓縮性，局部夾粉性土較重、呈互層狀。

⑦1砂質(zhì)粉土：中密，中等壓縮性，土性好。

⑧2粉砂：密實(shí)，中等壓縮性，本層土土性好。

2.3 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)表

2.4 水文地質(zhì)條件

本工程涉及的含水層為淺部的潛水和深部的⑦層承壓水。潛水主要賦存于表層土中，地下水位變化主要接收大氣降水垂直滲入和局部地表水補(bǔ)給，排泄途徑以向鄰近低洼場(chǎng)地排泄為主、其次是蒸發(fā)?？辈炱陂g鉆孔地下穩(wěn)定水位埋0.61m～1.47m。擬建場(chǎng)地深部賦存有⑦1、⑦2層的承壓水，該層土埋層較深，對(duì)基坑工程無(wú)影響。

3 基坑監(jiān)測(cè)進(jìn)度計(jì)劃

3.1 監(jiān)測(cè)工期

工期預(yù)計(jì)10個(gè)月。

3.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施節(jié)點(diǎn)安排（見(jiàn)表2）

表2 各項(xiàng)目監(jiān)測(cè)實(shí)施節(jié)點(diǎn)時(shí)間

4 監(jiān)測(cè)等級(jí)、監(jiān)測(cè)范圍與監(jiān)測(cè)內(nèi)容

4.1 監(jiān)測(cè)等級(jí)

本基坑工程安全等級(jí)為三級(jí)，局部二級(jí)；環(huán)境保護(hù)等級(jí)為三級(jí)。本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)期間按監(jiān)測(cè)等級(jí)為二級(jí)實(shí)施和控制。

4.2 監(jiān)測(cè)范圍

結(jié)合上?；庸こ痰膶?shí)踐，結(jié)合基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，提出了預(yù)防基坑失穩(wěn)、減少基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境影響的對(duì)策。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，不進(jìn)行大范圍的堆載，并要加強(qiáng)對(duì)基坑變形的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)信息化，以保證基坑周邊建筑、構(gòu)筑物和管道的安全。

應(yīng)以工程基坑施工區(qū)域周?chē)?倍基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的建筑物、地下管線、周邊土體以及基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身作為本工程監(jiān)測(cè)及保護(hù)的對(duì)象（見(jiàn)圖1）。

圖1 本工程基坑平面布置圖

4.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

本工程基坑開(kāi)挖深度深，必須在施工過(guò)程中進(jìn)行綜合的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，全面了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的情況，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化施工參數(shù)，指導(dǎo)施工。根據(jù)本工程明挖順做法施工的特點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境考察、設(shè)計(jì)單位提出的監(jiān)測(cè)技術(shù)要求、業(yè)主招標(biāo)文件要求、相關(guān)規(guī)范要求，綜合考慮監(jiān)測(cè)設(shè)置。

②基坑周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)：主要是針對(duì)基坑周邊二倍基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的地表、管線進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下所列：周邊管線監(jiān)測(cè)；周邊地表沉降。

③支護(hù)體系、圍護(hù)體系裂縫觀察，周?chē)h(huán)境的觀察及巡視。

④基坑高差部位淺坑工程樁：水平位移監(jiān)測(cè)。

⑤塔吊基礎(chǔ)：沉降觀測(cè)。

⑥大縱坡：裂縫觀察，周?chē)h(huán)境的觀察及巡視。

5 監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)

5.1 平面控制點(diǎn)

5.1.1 埋設(shè)

為了確保監(jiān)控工作的簡(jiǎn)單、精度和消除測(cè)站的中心誤差，盡可能地將水平位移控制點(diǎn)設(shè)置成強(qiáng)迫對(duì)中的觀測(cè)墩，并使用精確的光學(xué)校準(zhǔn)設(shè)備，使對(duì)中偏差不超過(guò)0.5mm。

5.1.2 聯(lián)測(cè)

對(duì)照組實(shí)施常規(guī)護(hù)理，研究組在此基礎(chǔ)上實(shí)施臨床護(hù)理路徑。第一，術(shù)前臨床護(hù)理路徑。為患者介紹醫(yī)院的環(huán)境，保持病房環(huán)境的干凈整潔，針對(duì)患者的個(gè)人情況檢查術(shù)前的身體指標(biāo)。想患者詳細(xì)介紹手術(shù)的過(guò)程?；颊邥?huì)對(duì)手術(shù)產(chǎn)生焦慮、抑郁、緊張、恐懼等負(fù)面情緒，應(yīng)該和患者多進(jìn)行溝通交流，緩解患者的負(fù)面情緒，多給患者講解一些治療成功案例，提升患者的勇氣和信心；第二，術(shù)后臨床護(hù)理路徑。將患者送入病房，密切觀察患者的血壓、脈搏等生命體征，協(xié)助患者進(jìn)入舒適的體位，指導(dǎo)患者進(jìn)行術(shù)后的康復(fù)訓(xùn)練；第三，出院臨床護(hù)理路徑。向患者及其家屬講解疾病以及護(hù)理相關(guān)的健康知識(shí)、用藥、飲食相關(guān)注意事項(xiàng)，如果需要復(fù)查，告知患者復(fù)查時(shí)間[2] 。

控制點(diǎn)定期進(jìn)行聯(lián)測(cè)，精度應(yīng)滿足《建筑變形測(cè)量規(guī)范》觀測(cè)精度等級(jí)為二級(jí)的相關(guān)要求，每月聯(lián)測(cè)一次。

5.1.3 平差計(jì)算

觀測(cè)數(shù)據(jù)可利用“南方平差易”進(jìn)行嚴(yán)密平差，取得控制點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)等。

5.2 沉降測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)

5.2.1 基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)埋設(shè)

沉降測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成，基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在距離施工區(qū)域影響范圍外通視良好的位置，基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量大于3個(gè)，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定，優(yōu)選沉降穩(wěn)定的建筑物或市政設(shè)施結(jié)構(gòu)上布沉降點(diǎn)，或?yàn)槭┕y(cè)量服務(wù)的甲方提供的高程控制點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可采用混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石或墻腳、墻柱上標(biāo)志，最好采用深埋式水準(zhǔn)標(biāo)石。

為便于監(jiān)測(cè)工作布置一定數(shù)量的工作基點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)的布置應(yīng)充分考慮測(cè)區(qū)覆蓋范圍、自身穩(wěn)定性校核等因素，在現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、布置、測(cè)量和驗(yàn)收，確保監(jiān)測(cè)、后期沉降測(cè)量期間穩(wěn)定可靠。

5.2.2 聯(lián)測(cè)

基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、甲供的高程控制點(diǎn)采用符合或閉合水準(zhǔn)路線進(jìn)行聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)頻率為每月一次，對(duì)有承壓水風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域加密聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)測(cè)量嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求，往返閉合差應(yīng)不大于mm。

5.2.3 平差計(jì)算

監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)高程通過(guò)“ADJUST LEVEL”嚴(yán)密平差得到[2]。?

6 監(jiān)測(cè)信息反饋

確保監(jiān)控進(jìn)度的措施，在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，按業(yè)主要求的時(shí)限提交監(jiān)控報(bào)告。為了確保工程施工順利地進(jìn)行，應(yīng)采取一些措施。

①為滿足監(jiān)督要求，配備適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)儀器和監(jiān)察人員。

②所有監(jiān)測(cè)人員對(duì)需要進(jìn)行的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都很熟悉，并能熟練進(jìn)行操作。

③可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)規(guī)劃，并在監(jiān)控計(jì)劃中留出一定的調(diào)整時(shí)間，以便出現(xiàn)不利的天氣或其他不可預(yù)見(jiàn)的狀況時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

④按照項(xiàng)目的具體情況和客戶的需求，制訂監(jiān)理工作方案，保證項(xiàng)目的按期和質(zhì)量。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，深基坑工程日益增多，施工難度不斷加大。為確保深基坑工程的正常運(yùn)營(yíng)，防止基坑周邊結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，相關(guān)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)利用先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，開(kāi)發(fā)一套全面的監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理這些問(wèn)題，從而達(dá)到信息化建設(shè)的目的。