深基坑变形监测技术分析与应用

郝晓东

【摘要】以某深基坑支护结构的监测情况为案例，分析了其水平位移、周围建筑的沉降、锚杆的预应力损失及地下水位的变化情况，并分析研究了基坑监测结果，针对监测结果采取相应预防措施，充分采用了信息化施工方法，有效地保证了基坑施工及周围建筑物、构筑物及道路管线的安全。

【关键词】深基坑工程；变形监测；支护结构；信息化施工

Analysis and application of deformation monitoring technology for deep foundation pit

Hao Xiao-dong

（Hohhot Urban Rail Transit Construction Management Co.， LtdInner MongoliaHohhot010020）

【Abstract】In supporting structure for deep foundation pit monitoring as a case study， analysis of the horizontal displacement， the settlement of the surrounding buildings， the anchor pres-tress loss and groundwater level changes， and analysis of monitoring results of the foundation pit， according to the monitoring results to take preventive measures， the full use of information technology construction method， effective to ensure pipeline safety and road construction of foundation pit and surrounding buildings and structures.

【Key words】Deep foundation pit engineering； Deformation monitoring； Supporting structure； Information construction

随着城市现代化进程的加快，高层、超高层建筑竞相发展，随之而来的深基坑工程越来越多，其开挖深度也越来越深。由于深基坑工程施工期（自基坑开挖至基坑回填）较长、施工场地狭窄、受自然气候、复杂的工程地质条件等因素影响大，所以深基坑施工往往施工条件差、安全隐患很大。为了减少外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响，消除安全隐患，在基坑开挖过程中，应对周边环境安全信息（房屋沉降、房屋倾斜及裂缝、地面沉降）、基坑边坡稳定信息（顶部垂直及水平位移、土体位移）、地下水位动态变化信息进行监测。为了准确地掌握基坑特别是深基坑工程在施工过程中的变形情况，需从基坑主体结构、围护结构、地下水位和相邻环境等诸多方面对基坑进行全面的变形监测。

1. 工程概况

（1）该项目拟建高171米。总建筑面积：268214.4m2。设5层地下室，地下室开挖深度-21米。建筑主体组合成L型布局，通過底部五层裙楼将主体建筑连接为一整体。1、2号办公楼与3号楼（办公及酒店）在造型上结合成一体，1、2号办公楼地面40层，3号楼（办公及酒店）45层。地基基础设计等级为甲级， 1、2号楼中筒采用筏板基础，筏板厚度3.0米，外围框架柱下采用柱下独立基础。3号楼主楼全部采用筏板基础，筏板厚度3.0～3.4米，局部柱下设柱帽。

（2）本工程基坑安全等级为一级，由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑支护结构的水平和垂直位移进行监测，以确保基坑安全。变形监测应贯穿基坑施工整个过程，既从基坑开挖起，到基坑回填为止。

2 基坑位移变形观测点的设置

在支护结构应力比较集中的部位（基坑变形最敏感的部位）和基坑周边对变形比较敏感的部位（包括临近建筑的墙体）设监测点，设置水平位移监测点17个，沉降监测点13个，支护桩钢筋应力及锚索拉力监测桩8根，地下水位监测点30个。以上观测点可根据现场实际情况进行增设和调整位置，并保证观测点的有效性和不被破坏。在基坑变形影响范围外设2个基准点。如图1所示。

（1）基准点设置：基准点应设在变形影响范围之外的便于长期保存的位置，至少有2个可靠点作为基准点。

（2）工作基准点设置：工作基点是变形监测中起联系作用的点，是直接测定变形观测点的依据。应放在靠近观测目标的地方，在通视条件较好或观测点较少的工程中可不设工作基准点，在基准点上直接观测变形监测点。

（3）变形监测点设置：变形监测点应设在变形体上，且设在能反映变形特征的位置。

3. 基坑变形监控值

监控值是指设计过程中的控制值，有时可用最大允许值作为监控值。报警值是指施工过程中需要采取应急措施的（警戒）值。

对本工程，支护结构水平位移：监控值为30mm，报警值为25mm。基坑周边地面沉降：监控值为20mm，报警值为15mm。

4. 监测计划

本工程按如下要求进行监测：

（1）基坑开挖前观测一次，获取原始数据。

（2）开挖第一层后每天观测一次，直至土方开挖至设计标高。

（3）开挖到位后，每2天观测1次，直到稳定为止。

（4）特别加强雨天及雨后的监测，并对各种可能危及支护安全的因素予以充分考虑。

（5）观测中出现异常情况时，加密观测次数。

变形监测信息分析：对基坑变形监测的信息，应及时进行分析，分析结果表明基坑变形位移超出容许值时，应停止基坑开挖，采取行之有效的应急措施。

5. 基坑变形监测内容

5.1施工前的监测内容。

施工前，施工单位应会同建设单位、监理单位、及临近建筑物户主、地下设施的有关单位，对基坑周边既有建筑物的裂缝等情况进行测量、拍照或录象工作，作好周边建筑物情况的原始记录。

5.2施工过程的监测内容。

（1）支护结构和被支护土体的水平位移变形观测。

（2）相邻建筑物及周边管线的沉降：在两倍基坑深度范围内的建筑物外墙上或重要管线上设置沉降观测点（设置点距地面200-1000mm，便于塔尺立在上面）。

（3）支护桩钢筋应力及锚索拉力监测。

（4）基坑渗漏水及地下水位变化观测。

6. 小结

综合以上技术手段，对于基坑工程进行了基坑围护桩体水平位移监测、基坑围护桩顶水平位移监测、基坑围护桩顶垂直位移监测、基坑外侧地表沉降监测、基坑外侧土体水平位移监测、基坑外侧土体分层沉降监测、基坑外侧深层水位监测等，为基坑安全施工提供了重要保障，减少了外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响，消除安全隐患。为及时准确地掌握基坑结构和周围构筑物的状态提供了依据。

参考文献

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[5]张正禄等，工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2005：175～212 .

[文章编号]1619-2737（2017）04-21-580