高层建筑物基坑变形观测及预警技术

■陈加新

(深圳市金世纪工程实业有限公司　广东　深圳　518000)

高层建筑物基坑变形观测及预警技术

■陈加新

(深圳市金世纪工程实业有限公司广东深圳518000)

基坑变形观测技术是基于当前城市高层建筑的不断增多、基坑深度不断加大的基础上提出的，其主要目的是为了确保当前施工的安全性。不过与一些发达国家相比，我国的基坑变形观测技术仍然有一定的差距。本文对基坑变形观测体系进行了较为细致的分析，从监测内容、综合考虑因素、预警技术等角度阐述了基坑变形技术的发展，以期促进高层建筑基坑领域的发展。

高层建筑物基坑变形观测预警技术

1　引言

随着我国社会经济的突飞猛进，高层建筑也如雨后春笋一般渐渐增多起来，建筑物的增多使得人们对高层建筑物的基坑越发的重视。长期以来，由于高层建筑基坑工程的施工建设存在着较强的隐蔽性，因此，在施工过程中便出现了一些问题，这些需要我们重视起来，真正的采取切实有效的观测方式与技术来对已经出现的问题进行及时的预防与解决，从而确保高层建筑物基坑的质量安全。

2　高层建筑基坑的相关概念与基坑工程的施工特点

2.1建筑基坑的一些基本概念

建筑基坑具体可以分为以下几个部分，第一为建筑基坑:主要指的是在项目施工建设的开始阶段，为了进行建筑物的地下室与地下管网的施工所挖掘的在地面以下的施工作业的空间。第二为基坑壁:它指的是构成基坑空间的侧壁，在没有支护之前，它被称为土体裸壁，不过在进行了支护后就称它为建筑基坑的一个侧壁。第三是排桩悬臂桩:就是指使用某一种桩型，依照队列的排列方式进行布置，从而构成基坑的支护结构。第四土钉墙:土钉墙就是在施工作业时，将土钉锚固在建筑钢筋的网片上，然后再将混凝土喷在其表面从而形成一个具有相应厚度的墙面层，这样就能够较好的保护基坑侧壁土体的总体稳定性。第五为腰梁:它是指设置在支护结构之下的能够起到锚杆的支撑点和传递支护结构作用的钢筋混凝土式连梁。第六冠梁:指的是建设在排桩顶部的钢筋混凝土的连梁。第七为基坑周边环境:主要是指建筑基坑在施工建设期间与基坑的使用阶段，一些可能会受到基坑影响的建筑物、地下管网、道路、水域、货厂等统称为基坑的周边环境。

2.2建筑基坑工程的施工特点

一般来说，对于周围的环境，大型的深基坑工程在施工时都会对其造成比较大的影响，比如地下水位、岩石等，更为值得注意的是，施工极有可能会对基坑周围环境所受的保护对象以及支护的结构产生一些不可预测的危险，那么这对于建筑工程来说，是十分危险的。选取支护结构主要是依据施工环境的数据、基坑的安全等级与相应的勘探岩土结果。然后再根据控制地下水的方法与支护结构的最终类型来对基坑的检测项目进行有效的选择。另外，监测点的布置以及数量要与基坑的施工环境、地质状态和支护结构形式相适应，建设时要准确的反映出其安全状态与受到的影响程度，从而确保其安全性。

3　建筑物基坑变形的监测体系

3.1基坑变形技术的研究分析与监测内容

通过科学家实验研究对深基坑周围土壤的变形有作用的点，我们可以得出以下一些影响深基坑变形作用的因素，它们分别是基坑开挖之后所需要的时间;基坑的系统数据;深基坑四周相邻架构的形式特点;地基的土壤状况。在此期间，我们了解到，从控制基坑变化的角度来分析，在设计规划时，相应的增加阻挡土墙，其目的是控制基坑的安全系数，将土墙看成空间受力体系的有效组成部分；从以时空效应的角度来分析，我们还能找到开挖进尺等主要的影响因素的影响。

对基坑的斜侧变形部分进行监测，即要对坡顶的沉降与位移进行观测，监测施工建设周围的建筑物是否发生变形、地表是否出现裂缝等情况。此外，为了有效掌握支撑梁的应力情况，还应该监测立柱是否出现变形。应该说，对基坑变形的监测工作贯穿于整个施工作业的全过程，因此，相关单位需要安排专人对现场进行监测，工作人员在施工监测时应该仔细认真，提高监测效率，从而确保建筑施工的安全性。

3.2基坑变形观测技术

随着科学技术的发展，一些科技含量高的尖端基坑变形观测仪器受到越来越多的关注，尤其是在计算机信息技术应用在基坑观测上时，更是深基坑变形观测技术一个巨大的飞跃。应该说，基坑变形观测技术的发展从最初的光学检测器发展为当下电子检测仪器，从原先的水准仪发展到了当下的广泛应用，对于基坑的质量监测目前已经有了质的飞跃。其中，自动跟踪全站仪的应用，可以有效的帮助建筑工作人员从多个角度来了解相关的监测数据；激光扫描仪的应用，能够快速高效的获取空间位置以及相应的其他因素。

3.3在实际应用中基坑变形观测技术应该综合考虑的因素

首先，在开挖基坑时，需要事先声明基坑工程的安全性能，工作人员要深入一线，具体考察施工现场的安全性，并明确标识出周围建筑物与地下管道等情况。

第二，在施工的具体阶段，需要仔细的观测基坑的支护桩是否发生了较为严重的形变，并仔细思考深层土体以及基坑周围土体的变形情况并分析引起其变形的主要原因，而后予以解决。

4　建筑物基坑预警技术

目前，信息化的施工建筑方式已经广泛的应用到了建筑基坑工程当中，它主要包括有信息采集、信息反馈与处理、安全预警、施工建设与控制等几个方面的内容。在开挖深基坑过程中，一般来讲，基坑的破坏具有突然性，基坑事故一旦发生，将会给项目的施工建设带来难以估量的损失。由于基坑工程容易受到地质、水文、降水等多方因素的影响，尤其是基坑旁存在建筑物或城市地下电缆等市政设施时，发生事故的概率将大大增加。因此，在基坑工程施工阶段，必须要强调施工的信息化，强化施工观测，依据基坑土体位移的变化来时刻掌握基坑的起伏状态。在发现基坑有可能出现异常状态时要及时采取措施，防止基坑的失稳。

预警技术要求，位移观测基点的数目应该不少于两点且均匀分布在合理的范围之内，每个观测的时间间隔也要依据具体的基坑项目与施工进度来确定。当基坑位移变形或者变形的速度超过相关标准之时，就要加大观测力度，增加观测频率，尤其是在有明显事故征兆时应该连续的观测。

对于基坑变形的控制值，需要依据周围环境对变形的敏感程度来分别对待,一般情况下应该控制在以下范围之内：支护的结构水平，其位移应该不大于50mm，周围地面沉降变形为不大于40mm,基坑变形报警值应该为上述控制值的80%。基坑的坍塌、断裂从征兆到破坏都有一个发展的过程。通过对原位监测结果的仔细分析，能够避免漠视规划要求，野蛮挖掘盲目加快施工进程的出现，从而规避酿成项目事故周围建筑物沉降等事故的发生。

5　结束语

综上所述，基于当今城市高层建筑的不断发展，建筑物基坑变形观测的研究在不断的深入发展。其主要目的是为了解决现在建筑施工的安全性，不过深基坑变形观测是一个较为复杂的过程，其发展存在许多的影响因素，并且与观测地点的人文、地基、环境以及施工工艺方法和方案等有较大的关系。因此在开挖基坑时，相关单位要具体仔细观察基坑是否发生过严重的形变，并认真的探讨深层土体变形情况，从而保证施工的安全。

[1]李华.深基坑变形监测浅析［J］测绘通报，2013(17):29-37.

[2]黄志华.高层建筑物整体变形监测及分析方案［J］工程勘察2013,(10)：257-258

[3]崔广灿.大地形变测量中的应变计算［J］地壳形变与地震2014.(3):58-59.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-9-200-2