基坑监测技术在某建筑工程项目中的应用

黄 鹤，肖敬东，金 科，周建平，刘宏英

(1.齐哈尔市市政工程设计研究院，黑龙江齐齐哈尔161005;2.齐齐哈尔市国有资产监督管理委员会，黑龙江齐齐哈尔161005); 3.中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院，哈尔滨150001;4.哈尔滨铁路局工业总公司齐齐哈尔电务器材厂，哈尔滨161002)

1 某工程监测数据

工程观测点布置见图1。

2 建筑物倾斜测量

监测一个月后，统计近期建筑物整体倾斜(X、Y方向)数据见图2。图示监测数据反映出建筑物整体结构倾斜，目前趋于相对稳定状态。

3 建筑物结构现状

建筑物目前倾斜:倾斜倾角变化最大值为0.046°，建筑物目前沉降:沉降最大相对变化值为38.7 mm。

建筑物结构功能使用至今已经50 a，由于当时设计规范和施工标准与目前国家强制条文有较大差别，加上基坑开挖对结构的影响，同时该结构功能将继续使用，因此建筑物一直是监测的重点对象之一。

建筑物地下结构为毛石基础，采用无梁楼盖，属于典型的沉降敏感型结构。建筑物墙体存在较多裂缝，这些裂纹中有分布于墙体和柱中受力方向的裂纹，裂纹长有的已经超过层高的1/2，墙体中有的裂纹发展成为贯穿裂纹;其中部分受压墙、柱表面风化、剥落，砂浆粉化，西侧山墙内侧部分墙体有效截面削弱接近1/4。计算表明，建筑物部分区域中的一部分受压构件承载力小于其作用效应的85%，建筑物出现较为明显的危险点，这些危险点是结构既有裂缝和新建结构基础施工两方面共同作用的结果，但监测数据表明，截至报告日期，尽管建筑物裂缝有较小量的扩展，但建筑物结构整体还是处于相对安全的状态。

另外，建筑物地下室并未发现构成危险的裂缝，裂缝出现较多的位于2、3、4楼层，且上下楼层裂缝位置基本上相对应，可见相邻柱之间历史上曾经发生过不均匀沉降，导致隔墙产生贯穿剪切裂缝。

图1 建筑物测点布置

图2 建筑物截至2008年10月31日各点倾角变化值

鉴于建筑物与裙楼相交处堆载较大，且建筑物与裙楼均为敏感结构，因此选择建筑物与裙楼相交处的排桩为重点监测对象。

4 监测数据

4.1 维护结构测点布置情况

图12 全站仪布点示意图

4.2 维护结构监测方法

4.2.1 倾角传感器监测

采用高精度倾角传感器，采集关键部位支护桩的倾斜数据，精密反映出支护桩倾斜变化值，一旦发现变化超限，能及时提供预警，确保支护桩结构自身安全。

4.2.2 全站仪测量

采用2 S的高精度全站仪，配合以反射效果极佳的徕卡反射片，保证所侧各点的坐标值有效，并能充分反映出各支护桩观测点的坐标变化情况，从而通过演算得出支护桩桩顶位移。

通过全站仪与倾角传感器的配合使用，能准确测出支护桩的桩点变形情况以及支护桩相对倾斜变化情况，有效地保障了支护桩的安全。

4.3 维护桩桩顶变形

为了保证获取维护结构的变形信息，采用了倾角和全站仪同步监测相互验证的方法。获得的护壁桩近期的位移变化情况，监测数据反映出出，围护桩桩顶变化值约为7 mm，截至报告日期，维护桩变形基本已经稳定。

4.4 护壁桩近期倾角变化情况

选择J点为代表点，J点见图3。截至观测1个月后，统计近期所选护壁桩整体倾斜(X、Y方向)观测数据见图4。由图示监测数据可知，护壁桩整体结构倾斜逐渐稳定，表明维护结构变形基本处于动态稳定状态。

5 结论

图4 护壁桩J3点倾角变化值

通过对监测数据的计算和分析，连续观测2个月后，各结构综合状态如下:

建筑物:结构局部损伤较大，小部分构件抗力(承载力)指标削弱严重，结构具有危险点;目前结构整体处于相对安全状态，关键部位需要密切关注裂缝发展情况。

护壁桩:最大累计变形在规范限值之内，变形处于安全状态。

监测数据揭示了结构的安全状态和安全余量，为后续施工方案和施工次序的制定提供科学依据，从施工成本控制角度可以避免盲目浪费以及减少施工隐患可能造成的事故及其引发的经济损失。

6 监测建议

1)结构各裂缝面进行修补和加强。

2)对建筑物进行结构较大改动前，必须进行结构抗力计算校核和必要的结构加固处理。

3)基坑回填后，在土体完全固结前，基础四周严格杜绝超出规范的堆载。

4)伴随新建结构重量增加，建筑物倾斜和裂缝有可能继续发展，需要在明年施工开始后进行密切监测。

［1］ 黄强.深基坑支护工程设计技术［M］.北京:中国建材工业出版社，1995.

［2］ 杨光华.深基坑支护结构的实用计算方法及其应用［M］.北京:地质出版社，2003.

［3］ 夏才初，潘国荣，等.土木工程监测技术［M］.北京:中国建筑工业出版社，2001.

［4］ 余志成，施文华.深基坑支护设计与施工［M］.北京:中国建筑工业出版社，1997.

［5］ 汪祖民.对深基坑施工安全监测的实践［J］.测绘通报，2002，(1):63～65.