某基坑支护工程变形监测方案设计

■陈理想

（广东省核工业地质调查院　广东　韶关　512028）

某基坑支护工程变形监测方案设计

■陈理想

（广东省核工业地质调查院广东韶关512028）

基坑支护是一项综合性的管理应用技术，因此，在具体的变形监测技术中，要结合基坑支护工程的实际特点，形成对基坑支护精确度的整体控制，尤其是在基坑支护工程量大、管理难度大的情况下，要创新性的采用多种方案，实现对基坑支护工程变形监测的全面优化。本文将结合具体的工程实例，形成对基坑支护工程中变形监测的方案设计，围绕观测垂直位移监测网布设方法、GPS等技术运用，形成对基坑支护工程变形监测的整体把握。

基坑支护变形监测方案设计

在基坑支护工程变形监测的方案设计中，尤其是在变形承载出现相关负荷的背景下，会产生在形状、大小、位置等的变化，因此，在进行监测精确度分析的基础上，基于监测的特点、基坑支护工程的内容，以及变形监测相关数据的分析等，进而对变形观测方案的设计进行优化，更好的确保整个工程的结构稳定性。

1　工程概况

广州市某基坑支护工程位于城内，拟建六层建筑物，一层地下室，用地面积3177.76平方米，现状场地较平整。基坑开挖深度为3.25~6.90米，东、南、北三面均为道路，东侧为城后路，距基坑约15米，西侧为2~5层的天然基础住宅楼群，与基坑最近距离约6米。场地附近属残丘台地地貌单元，地表均已填土，地面较平。根据钻探揭示，场地内第四纪地层主要有坡积层和厚度较大的残积层，下部基岩为花岗岩类。场地内地下水为滞水类型，储存于粘性土层中，地下水以大气降水补给为主，勘察期间水位埋深为2.30~3.10米。基坑西侧采用复合型加强土钉墙支护，其余各层比较空旷故采用放坡+土钉的支护方式。

2　基坑支护工程变形监测方式

2.1综合监测方式

对于高层建筑中的一些工业与民用建筑，其变形是通过基础沉降观测与建筑物本身的变形观测相结合进行综合分析。其中，基础的变形监测主要是针对一些建筑中的基础均匀沉陷与不均匀的沉陷，此外，对于建筑物本身的监测要对其中建筑物的倾斜程度以及裂缝产生的现象进行整体观测，尤其是一些高层或者超高层建筑的重要建筑物，要建立动态化的观测模式，在一些特别的地理环境中，譬如日照、台风、振动幅度、频率等多方面进行整体的观测，形成精准的分析数据。

2.2水平位移监测的技术方式

从当前高层建筑物的变形监测分析来看，水平位移监测采用的是一种常态化的方式，通常是采用经纬仪三角量或者视准测量的方法，结合当前高层建筑物的整体建筑特点来看，尤其是在变形及要求精准度相对较高的情况下，形成更新的监测方式，从传统变形监测技术逐渐向垂线、引张线观测方向发展，并通过在高层建筑监测中使用自动化监测技术，尤其是步进电机式、光电式、感应式等自动化的遥感监测技术，更好的提升高层建筑物变形监测的精准度。

2.3垂直位移监测的技术方式

在高层建筑物变形垂直位移监测技术的运用中，可以结合当前的人工光学水准测量技术，并配合GPS技术，在静力遥测技术的运用中，采用差动变压器以及电容式静力水准装置，结合高层建筑物变形出现的种种状况，对建筑物的深基坑以及墙面检测，在整个监测过程中，构建不同类型的、不同时空的、多角度的检测数据采集与存储、同时进行综合分析的高层建筑物变形监测系统模式。

3　基坑支护工程变形监测的方案优化

3.1监测目的

在基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起土体的变形，即使采取了支护措施，一定数量的变形总是难以避免的。这些变形包括：基坑坑内土体的隆起；基坑支护结构以及周围建筑物的变形。无论那种位移的量超出了某个容许的范围，都将对基坑支护结构和周围结构与道路造成危害。为了解施工期间基坑位移、沉降及周边建筑物变形的变化情况，保证基坑自身稳定和安全以及周围建筑物、地下管线的安全，同时给设计、施工部门提出准确的、可靠的、科学的数据，必须进行基坑围护结构沉降、基坑位移及周边建筑物沉降观测、基坑周边地下水位观测。

对基坑施工过程进行监测的目的如下：根据现场监测数据与设计值（或预测值）进行比较，如超过某个限值，就采取工程措施，防止支护结构破坏和环境事故的发生。保证支护结构和相邻道路、建筑物的安全；验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的信息化施工。

3.2基坑监测内容和监测网布设

根据基坑支护设计方案及上述规范要求，本工程深基坑开挖监测内容包括:基坑支护围护结构顶部水平位移及沉降观测；基坑周围房屋的沉降观测；基坑周边地下水位观测；支护结构面开裂情况检查；基坑周围地面超载状况检查；基坑渗水、漏水状况检查；主要采用工程测量及目测二种方法相结合，并对相关数据进行综合分析，避免数据异常时外界偶然因素的不利影响，从而提供精确真实可靠的科学数据，在基坑开挖前7天完成7个基准点的布设，基坑支护边线确定后马上布设观测点，并对位移、沉降监测网进行初始值的测读。

3.3位移观测点的布设

根据现场实地踏勘的情况，考虑基准点的稳定性和观测精度要求，在工程现场旁距基坑边5倍开挖深度距离以外的稳定土体中布设7个基准点 (测量控制点)进行互相校核，它们的编号为WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、CJ1、CJ2、CJ3；4个位移基准点与每边成一直线布置的水平位移观测点构成位移监测网，4个位移基准点和3个沉降基准点布置在相对稳定且大于5倍基坑深的距基坑边的位置，但必须在建筑物所产生的压力影响范围以外。西面靠2~5层的住宅楼群位置的水平位移观测点布设在搅拌桩顶部位置，沉降观测点布设在紧挨水平位移观测点附近的地面上（搅拌桩边上）；其他位置的水平位移、沉降观测点设在基坑支护围护结构顶部边线部位，观测标志拟采用Ф16膨胀螺栓安装在基坑支护围护结构顶部上，顶端位置磨成半球状。根据现场平面尺寸及测量规范要求，本方案按设计要求布设9个水平位移、沉降观测点，它们的编号为BX1-BX9。

3.4观测方法、频率和要求

一是位移观测方法。水平位移采用苏一光DT202C电子经纬仪进行测量：在靠近观测对象的工作基点上设站，采用小角度测量方法取得观测点的角度初值，并用测算工作基点到观测点的距离，测量变化后基准点到测量点的角度，通过计算，可以得到基坑水平位移的数值。初始值的测量读取应进行2-3次的校核，以确保其准确性。

二是沉降观测方法。基坑支护围护结构顶部沉降观测、基坑周围房屋沉降观测根据埋设好的基准点，从BM（这个“BM”M在前文未曾提到过，不知是什么？是基准点吗？）施测一条闭合路线建立初始数据。沉降观测使用苏一光DSZ2+FS1精密水准仪及铟钢水准标尺进行沉降观测。最小读数精度可达到0.01mm，仪器及标尺在检验有效期内使用，并在作业期间定期进行检查校正。

4　结语

因此，在基坑支护工程变形监测的综合管理中，要进行创新性的运用，从不同方面进行观测与监测，并提升整个技术运用的可操作性，采用现代化全球定位系统以及电子精密水准仪的技术使用，形成先进管理模式的应用，这些将对于整个监测技术在具体建筑物变形中的改观有很大帮助。

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P62[文献码]B

1000-405X（2016）-9-246-2