基坑工程监测方案研究及其工程应用

方根全　邓召军　丁志强

【摘 要】通过对基坑工程的支护结构、基坑周围邻近的建筑物和土体进行方位的监测研究，对基坑工程现有的安全性稳定性研究周围环境有更深层次的了解，能在第一时间对问题进行改进调整，以保证工程的顺利进行。同时，通过监测结果及时的调整施工方案，使施工安全顺利的进行下去，在一定程度上减少了破坏后果。

【关键词】基坑工程；监测；方案

1 基坑工程监测的意义与目的

1.1 基坑工程监测的意义

我们可以通过对支护结构和土体的变形进行严格的计算，然后设计合理的支护方案、确定适当的施工方案，但并不是所有的施工问题都可以避免。而且因为工程水文地质条件不稳定、设计出来的参数也会随之变化、施工过程中可变化的东西有很多，因此在施工过程中，我们所计算得支护结构和土体的变形也随之变化，所制定出来支护方案及施工方案也就不那么合理了，所有可能会导致严重的后果。在最近几年，我国已经发生几起基坑工程失稳事件，造成了严重的损失，所以经研究表明对基坑工程的支护结构、基坑周围邻近的建筑物和土体进行方位的监测是必要的，在监测之后才能对基坑工程现有的安全性稳定性研究周围环境有更深层次的了解，在出现异常情况时，能在第一时间对问题进行抢救维护、改进调整，以保证工程的顺利进行。

1.2 基坑工程监测的目的

基坑工程监测的目的有很多，主要是以下三个方面：

1）检查验算所使用的参数是否合理，检验前一步的施工方法和工艺是否满足工程要求，可以用来调整和确定下一步施工参数，这样就可以指导基坑支护和开挖施工；

2）保证基坑支护结构本身、周围土体以及邻近建筑物的安全稳定。在基坑开挖和基坑支护的施工过程中，要避免土体过大变形而影响邻近建筑物的稳定，还要密切关注周围管线管路的渗流等问题；

3）通过大量的监测积累经验，应用反推法推演更接近事实的情况的理论，为基坑支护结构和开挖提供更有利的依据。

在实际基坑工程中，在基坑破坏前，在基坑侧壁的位置上往往会出现较大的变形，在建筑早期基坑工程施工失稳现象常见且严重。目前随着人们在施工过程中越来越丰富的实践经验，这种事故越来越少。但是，基坑支护结构的本身的过大变形导致其周围相邻建筑物及地下管线的破坏还是经常发生的。因此，我们对基坑监测的目的也在此，通过监测结果及时的调整施工方案，使施工安全顺利的进行下去，由于监测方案的实施，在很大程度上减少了破坏后果。

2 基坑工程监测的要求

基坑监测的要求如下：

1）基坑监测是在基坑支护设计阶段根据基坑开挖的具体情况提出来的，包括监测的项目和内容、监测点的布置、监测周期、监测频率和监测数值以及报警值；在基坑结构开挖之前必须要解决整体的基坑开挖监测方案，其监测方案包括：（1）监测对象；（2）监测目的及方法；（3）监测报警值；（4）监测点的布置；（5）监测周期等，而且要及时将这些数值反馈给监理单位、设计单位和施工单位；

2）基坑工程监测项目需要根据具体基坑工程的安全等级和基坑侧壁的安全等级来确定，基坑工程的监测不但是对基坑支护结构本身进行监测，而且要对基坑周围环境以及邻近建筑物进行监测；

3）基坑工程监测所得的数据必须真实可靠，数据的真实可靠性可由量测元件的布置安装、监测仪器的精密程度以及负责监测的工作人员的素质来保证，测得的监测数据的记录必须是原始数据，没经过允许，任何人不得随意改变、调换、删除原始数据，同时基坑工程在开挖前至少要被监测3次；

4）在基坑工程开挖前要设计好各类监测的表格、报表等。所记录的表格和报表要真实可靠，对监理得到的异常情况要及时记录，对监测的结果要汇总及时的提交给业主，监理单位，施工、设计单位等相关单位，然后备份一份存档，对于表中记录的原始数据不给随意更改，如有异常可以标备注；

5）在监测过程中，要及时的整理和呈报数据，绘制相关的曲线以及各类平面剖面图；

6）基坑工程开挖施工中的对监测内容和结果，应根据当时所在阶段的设计要求提交相应的报告。在基坑开挖结束后需要提交完整的监测结果报告，报告的具体内容包括以下几个方面：

（1）工程的水文地质情况；

（2）监测内容、项目和监测点的平面、剖面图；

（3）监测方法和所使用的监测设备；

（4）监测结果的处理方法及各类曲线；

（5）监测结果评价。

根据建筑基坑的规范要求，对基坑工程的验收必须以基坑支护结构和周围环境的安全稳定为前提。

3 基坑工程监测方案

3.1 监测元件的布置与安装

在支护结构里设置的测斜管，按照基坑工程对防止变形的要求，正常情况下，基坑工程监测点的布置为：大概每隔5米布置一个监测点，测斜管插入的深度与基坑工程支护结构入土的深度相同，而且要在远离基坑大概30米的地方设置基准点，而基准点的数量至少为2个，并且要设置在影响范围内。基准点要按照它的安全稳定程度定时量测它的位移与沉降。

基坑监测点的布置与安装除了要满足对基坑支护结构本身的监测外，还要对基坑周围以外的1-2倍的开挖深度范围内的有关的物体进行有效监测。

对于地下管道线路的测量有两种方法，分别为直接和见解法。所以对地下管线的监控的监测点的布置也有两种方法：1）直接法就是将监测点安装在地下管线上；2）间接法是将监测点安装在靠近地下管线的底面的土体中。为了研究管道的纵向弯曲的受力情况时，必须用间接法。大型基坑工程的沉降量监测点应该布置在墙角、桩体等外形比较突出的部分，监测点之间的距离应以能反映不同构筑物的不均匀沉降为宜。

在我们实际的基坑工程中，要依据具体的施工工程的实际施工情况所引起的应力场、位移场分布情况，要注意分清主次，抓住重点，对于关键部分的测量要有的项目配套，测量数据要与当地的工程概况所得的参数相一致。使基坑支护设计与基坑开挖的实际工程施工紧密的结合在一起，保证基坑本身以及其周围环境的安全稳定，根据基坑监测结果及时的调整和优化设计施工。

3.2 监测项目报警值得确定

在基坑工程监测过程中，所有的基坑工程监测项目都要根据实际的工程地质情况和设计要求，事先确定所监测项目的报警值，用来判断受力状态和位移是否会超过一定的范围，以此来确定该基坑工程是否安全可靠，是否需要相应的调整施工方法来优化原有的设计方案。一般来说，每个报警值都由两个部分组成，分别为总允许变化范围与单位时间内允许变化的范围。

就我国目前情况看，监测项目的报警值还没有一个统一的量化指标和判断标准。相关规范规定，基坑监测项目报警值应该以所监控的项目的相关规范要求以及基坑的支護结构的设计标准和要求确定。现在我们国家在实际的基坑监测工作中，一般根据以下的几个原则确定：

在满足基坑设计计算要求情况下，报警值要低于基坑设计的计算值；要满足现行的相关规范标准；根据不同的工程地质条件和施工工艺，要满足监测对象的安全稳定要求，以达到我们想要的目的；满足基坑监测对象的相关部门提出要求；在保障安全的前提下，综合考虑经济因素。

因此，当监测值大于等于报警值时，基坑工程监测部门应提交书面报告，供相关人员在相应工程施工时参考。

【参考文献】

[1]王利民，曾马荪，陈耀光.深基坑工程周围建筑及围护结构的监测分析[J].建筑科学，2000（16）.

[2]赵延林.基坑周围建筑物沉降变形的影响因素[J].黑龙江科技学院学报，2006（1）.

[3]李玉岐，谢康和.深基坑开挖引起的基坑变形预测与研究分析[J].工业建筑，2004（34）.

[责任编辑：田吉捷]