基坑坡顶土体水平位移、沉降监测实施方案探讨

高强 路文科

安徽省煤田地质局物探测量队

基坑坡顶土体水平位移、沉降监测实施方案探讨

高强 路文科

安徽省煤田地质局物探测量队

基坑水平位移、沉降监测直接关系到基坑开挖和使用的安全，而基坑监测实施方案和实施流程的正确与否直接关系到基坑监测数据的可靠性，根据具体的施工特点编制合理的施工实施方案是基坑监测成功的关键。

基坑；水平位移；沉降监测；实施方案

基坑坡顶监测主要是为了掌握大型基坑在开挖过程中坡顶土体和地下水位的稳定情况，对其进行实时测量监测，分析规律、作出预报、保证其开挖和使用安全。实施基坑沉降观测一系列工作中，施工方案是其核心内容，实施方案的正确与否直接影响到沉降观测数据和最终的分析结果。本文结合具体工程实践详细阐述了基坑坡顶土体水平位移、沉降监测实施方案的具体应用，实践证明本文所使用的方案在基坑沉降观测中是切实可行的。

1.根据基坑坡顶监测的特点制订实施方案

1.1.基坑观测的时效性

普通工程测量一般没有明显的时间效应.基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性.测量结果是动态变化的，因此深基坑施工中监测需随时进行，基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快；全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。

1.2.运用精密仪器进行高精度观测

基坑坡顶坐标网采用0.5″级全站仪观测，测站距离≤100米，变形速率控制在0.1mm／d以下，视为稳定变形精度。

高程监测二等水准测量要求前后视距差≤1.0m、视距累积差≤3 m、最大视距≤40m 。

1.3.监测过程中必须是等精度观测

(1) 基坑坡顶施工中的监测通常要求测得相对变化值，而不要求测量绝对值。由于城市坐标系引测距离较远，而现场只需要相对基坑位移数据，故本工程基坑监测坐标系采用自由坐标系。水准高程的测量，采用假定高程值，在基坑坡顶变形测量中，要求测定坡顶相对于原来基准位置的位移即可。

由于这个鲜明的特点，使得基坑施工监测有其自身规律。例如，水准测量要求前后视距相差精度≤1.0m、视距≤40m，以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差。但在基坑监测中，受环境条件的限制，前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的，而在基坑监测中只要每次测量位置保持一致，即使前后视距相差，结果仍然是完全可用的。

因此，基坑坡顶监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器，在相同的位置上，由同一观测者按同一方案施测。通过对不同时期测量结果的对比与分析，可以确定沉降变化规律。

(2) 位移观测控制点100米或每边设2点，共设13点。采用0.5″级高精密全站仪观测6个测回，按二级导线网的精度要求观测。点位中误差±4.2 mm，测边中误差± 2.0mm，测角中误差±2.0″，闭合网相对精度1：45000。监测点的设置间隔为20m，水平位移采用0.5″级高精密全站仪采用极坐标法观测2个测回，坐标中误差±3.0mm。

(3) 控制点及监测点采用精密N3水准仪进行观测。其刻度分为0.lmm,读数分辨精度为0.01mm，充分满足使用要求。

(4) 水位观测井4个，分别位于基坑四周。采用钢卷尺量测。

（5）水平位移、沉降监测频率：土方开挖期间及底板浇筑完成为每三天一次；地下室施工期间为每五天一次。

2.监测网的布设

根据基坑坡顶情况每边设2个控制基站（同时兼顾监测其他测点，减少浪费），基站设在距基坑边2.5m处，观测点设在距基坑边0.5m处。标高差异控制在0.5m之内。

图1 监测网布点图

3 、地面沉降监测与地下水位变化具体实施

3.1 、基准点观测

在周边建筑沉降影响范围以外的适当位置，选3个观测基准点作为周边建筑沉降观测的高程基准系统。基准点的稳定是沉降观测工作中最重要的因素，在沉降观测之前、过程中，对基准点进行了2次高精度观测，基准点相互验证，在观测过程中，若发现基准点形变，应根据设计精度要求进行加测，选择最稳定的点作为沉降观测起算点。基准点两期检测高程之差小于± 0.2mm，n为两点之间联测时的测站数。

3.2 、监测点观测

沉降监测点的分布应以该建筑物变形结合部两侧柱体基础上均匀布设为原则。根据规范规定，并兼顾周边建筑结构特点，沉降监测点主要选择在基坑的四周和重要的承重部位、沉降缝、后浇带两侧等特征位置处。按楼外墙角布点，每20M间隔布一个点或每隔一个承重柱布一个点。结合设计要求，重点考虑周边建筑基础的地质条件等因素，选取了8个沉降监测点，设置永久性沉降观测点，高度距地面0. 8m～1.5m处,正上方3米范围内没有突出物，便于安置水准标尺。

（1）底板浇注完成前，埋设观测标志后及时进行第一次观测，以后每三天观测1次，计11次。

（2）底板浇注完成后至基坑回填，每五天观测1次，计13次。

4.资料分析与验证

经过上述方案的实施，可以获得沉降观测的数据，对数据进行处理分析，最终获得沉降变化曲线(如图2)。

5.结论

基坑变形监测施工中测量的目的和特点与普通工程测量截然不同，其测量的方案和设备与传统的测量也完全不同。对于现场采集到的各项监测数据，采用科学、合理的数据处理方法对监测成果进行整理分析，最终形成监测成果报告。经过验证，本文所采用的施工方案是切实可行的，而且精度比较高，实施性强，实施效果好，完全满足基坑监测的需要。

图2 在建基坑点位移变化曲线图

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.013