某超深基坑开挖监测实例

王道华

(华东地质勘查局，江苏南京 210007)

1 工程概况

该基坑地下5层，长为50 m，基坑宽度22.1 m，深度36.4 m，内部结构为钢筋混凝土箱形结构，采用钻孔桩围护结构，明挖顺作法施工，本基坑安全等级为一级。

本基坑围护设计主要情况如下:

1)基坑围护结构采用φ1 200@1 500钻孔灌注桩加内支撑体系，轨排井段采用φ1 200@1 500钻孔灌注桩加锚索体系。2)围护桩间采用直径800双管旋喷桩止水。3)本基坑采用复合墙结构，围护桩作为施工阶段的围护结构。

2 监测依据及内容

2.1 监测的依据

1)基坑有关设计资料;2)JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程;3)JGJ 8-2007建筑变形测量规范;4)GB 50026-2007工程测量规范;5)GB 12897-2006国家一、二等水准测量规范;6)GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范。

2.2 监测内容

1)围护桩顶竖向位移监测(10点:ZQ);2)围护桩顶水平位移监测(10点:ZQS);3)锚索应力监测(15组:ML);4)地下水位监测(4点:SW);5)周边地表沉降监测(12点:DB);6)周边建筑物倾斜监测(8点:Q);7)周边建筑物沉降监测(16点:JCJ);8)支撑梁垂直位移监测(12点:L);9)土体深层水平位移监测(6点:TS);10)桩体深层水平位移监测(6点:ZQ);11)土压力监测(2组:W);12)桩体应力监测(4组:ZQL);13)支撑轴力监测(28组:ZL)。

3 监测精度及仪器选择

3.1 精度要求

在监测工作中，监测精度满足以下要求:

1)高程采用国家二级水准测量，进行闭合路线或往返观测。按照要求水准测量观测点测站高差中误差精度为±0.5 mm。

2)测斜仪的系统精度不宜低于0.25 mm/m，分辨率不宜低于0.02 mm/500 mm。

3)平面位移监测精度不大于1 mm。

4)观测前对水准仪进行“i”角检测，其“i”角小于15″即符合规范规定要求。每次观测的高程中误差均小于±0.5 mm。

3.2 仪器选择

本项目投入仪器设备见表1。

3.3 控制点的布设

为提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个基坑施工，首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点。

表1 使用仪器设备一览表

监测控制网主要用于建筑物沉降、立柱沉降、围护墙顶的位移、基坑周边地表沉降、围护墙体变形监测等方面的监测。监测控制网分两部分:

水准控制网:水准控制点布设4个，编号为BM1～BM4。建立闭合环与施工高程控制点，每个月联测一次。

平面控制网:平面控制点布设4个，编号为BM5～BM8。为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布，网形为闭合导线网，引测外方向为施工用平面控制网。

4 监测报警值和监测频率

4.1 监测报警值

监测报警值见表2。

表2 监测报警值

4.2 监测频率

1)钢筋应力计、反力计、土压力计、桩体应力的观测:a.土压力:基坑开挖过程中，1次/3 d，主体施工1次/周。b.支撑轴力:装设后至开挖2次/周，以后1次/周。c.锚索拉力:锁定后至开挖2次/周，以后1次/周。d.桩体应力:开挖过程1次/3 d，主体施工1 次/周。

2)土体、桩体深层水平位移监测:基坑开挖过程中应1次/d，底板浇筑前1次/周，浇筑后1次/周。

3)地表建、构筑物、立柱的观测:开挖过程中1次/d，主体施工期间1次/3 d。

4)地下水位:开挖过程中1次/3 d，主体施工期间1次/周。

5)桩顶水平、垂直位移监测:开挖过程中1次/2 d，主体施工期间1次/周。

5 监测结论

整个基坑经过近9个月的施工，基坑围护工程顺利结束。监测数据真实、可靠，在监测工作过程中，取得了大量有用的信息。

1)通过监测及时掌握了基坑工程开挖全过程的变形情况，及时反馈相关变形监测信息给业主，达到了监测的目的。

2)从整个基坑开挖过程的监测资料反映，土体深层水平位移最大累计变化量达到了40.53 mm，桩体深层水平位移最大累计变化量达到了39.32 mm，最大支撑轴力为12 690.49 kN，最大水位变化量为－25.47 m，均超过了报警值。但由于相关单位及时采取有效措施，整个基坑施工过程中未发生基坑安全事故，因此基坑开挖对基坑周边的变形有一定影响，但对基坑支护结构及周边建、构筑物未造成有效破坏。

3)工程后期各监测点的变形速率比较小，且变形速率比较稳定。

4)基坑开挖到回填结束过程中，对周边环境变形影响较小，未发现异常变化。

实践情况，该项目监测，具有显著的经济和社会效益，设计、施工、监测相互配合达到预期效果。为后续超深基坑工程提供一定的借鉴作用。

［1］GB 50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范［S］.

［2］JGJ 8-2007，建筑变形测量规范［S］.

［3］GB 12897-2006，国家一、二等水准测量规范［S］.