谈城市建筑区深基坑变形监测的实施
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随着城市人口的不断增多，城市土地面积变得越来越紧缺，再加上城市的建筑物之间比较密集，在进行新的建筑物施工时，不仅要保证其自身的质量，还需要确保它的建设不会影响到周围其它建筑物的质量。控制深基坑变形的同时，还需要对周围建筑物的稳定性进行监测，保证监测数据的准确性，因为监测所得的数据对于保证施工的安全和建筑物的稳定性都具有十分重要的意义。方便快捷并且又不失准确的监测手段一直都是人们追求的目标，在进行城市建筑区深基坑变形监测时，如果能够选择到一个方便快捷的监测方法，将会取得事半功倍的效果。本文选取广东省某地区的深基坑施工监测作为研究案例，探讨该监测实例具体的实施方法、手段和结果。
1城市建筑区深基坑变形监测的目的以及意义
深基坑是指开挖深度不小于5m的基坑，多年的实践经验告诉我们，要想保证基坑的施工安全就需要具有周密的设计、精心的施工以及周全的变形监测。在对一些比较复杂的大中型类型的工程或者对周围的环境要求比较严格的项目，往往在进行变形监测时很难借鉴以前的经验，需要相关人员根据已有的理论，进行对应的改造，做好基坑的支护和周边环境的监测工作，来确保深基坑能够得到安全施工。之所以进行深基坑监测，目的主要有以下4点：①能够为我国的信息化施工建设提供重要依据；②为设计实现优化提供重要依据；③是实现基坑工程的设计理论发展的重要手段之一；④能够对深基坑施工周围的建筑进行有效的保护。进行深基坑监测的意义则是主要表现在：首先，需要借助监测所得的数据对施工全过程进行对应的指导，充分了解该进行何种类型的工程方案设计；通过观察施工环境以及周边的环境，保证地下设施所受到的影响能够降低到最低程度；对即将出现的风险，进行及时的发现和解决，能够在第一时间内采取补救措施。通过以上的分析，可以知道基坑监测是保证基坑支护结构稳定性的重要手段，能够对施工全过程可能面临到的危险事件，进行有力避免，并且还能够及时调整施工方案，为基坑施工过程的安全提高了保障。
2城市建筑区深基坑变形监测内容和基本方法
城市建筑区基坑监测的主要涉及到的内容有：围护桩、水平支撑发生的应力变化；围护桩地下桩体的侧向位移、围护桩顶的沉降；基坑内坑底回弹监测、对基坑内外部地下水位的监测；对地下土体的孔隙水压力以及土压力的监测；基坑外部土层的分层沉降等。在选择基坑的监测方法时一定要综合考虑各个方面的因素，比如要结合场地的条件、设计要求、基坑的种类、周边环境等各方面因素，保证所选用的监测方法能够有利于施工现场的顺利进行，还要简单易操作。当前对深基坑的变形监测中，国内外采用的主要的方法有物理模拟法、经验公式预测法、数值模拟法、半理论版解析法以及非线性预测方法等。对于城市建筑区的深基坑工程监测工作来讲，它的工作同样也需要做好4个方面的工作，它们分别为支护结构的应力监测、支护结构的外力监测、对支护结构变形的监测、对周边环境以及外部建筑物的监测，这4个部分的内容，又分别保含若干个小的方面，比如支护结构的应力监测就包括对自身应力的监测以及支撑结构的应力监测等，这里就不一一赘述。
3工程案例
3.1工程概况
此次选取的城市建筑区基坑施工是广东省某项目的施工，该工程拟建设4栋高为25层的楼房，主要分为两个基坑，基坑之间的距离约为95m，所开挖的基坑面积为10200m2，深度为13m。在基坑中每隔40m就借助放坡土钉挂网喷混凝土进行，剩下的部分则采用支护桩进行基坑支护。经过现场勘查判定该处的施工建设属于A级建筑类型，基坑的安全性非常重要，高达一级。之所以基坑施工非常复杂是因为在基坑的周边还存在十几栋的房屋建筑，基坑的边缘距离房屋建筑的最近距离甚至都不足2m，另外在基坑的周围还埋设有很多电缆、煤气罐、水管等设施。
3.2监测的对象
监测的内容主要分为位移监测、沉降监测，其中又包括支护桩、土体、地下设施、建筑物等。
3.3监测基准网和监测点
（1）监测网。监测网又分为平面监测网和高程监测网。在铺设平面监测网时，由于建筑区周围的建筑非常密集，所以借助导线布网的方式，在保证不会受到基坑变形影响范围之内布设基准点，考虑到工作点比较容易发生变形或者破坏，所以需要多次设定工作点。在除此布设控制点，总共布设了15个点，导线网的总长约为2km，另外边长长度在25~250m左右。按单位方位角和坐标开始计算，在经过平差计算之后，测角中误差在正负1.7分，最弱点点位中误差±2.5mm。高程监测网则设置基准网点7个，其中包括1个起始点和2个结点，精度能够评定每公里测量偶然中的误差±0.5mm，全中误差±0.3mm。
（2）监测点。监测点的类型主要包括位移监测点、沉降监测点、支护桩监测点以及土体监测点等，监测点的位置一般会设置在基坑周边以及底部、周边的建筑物、基坑支护桩等位置。
3.4变形的测量
考虑到施工场地比较狭小，借助通视进行测量会比较难实现，所以在监测支护桩的监测点、房屋监测点以及土体监测点的测量时，会采用极坐标法进行测量，不过需要注意的是在进行测量的时候一定要保证按照四等导线观测的相关要求，多数要取多次测量的平均值，最终的取值要在经过红外仪改正之后的数值。沉降监测点则是需要按照二等水准的相关要求进行测量，保证所取的测量结果的误差要小于±1.3，争取将平差计算之后的所有误差均控制在±0.2mm中。
3.5对测量结果的校验
由于基坑的施工场地过于狭小，所以工作点用的基准网点受到施工的影响会比较大，发生了很大的水平位移甚至有的被破坏。另外在监测过程中还出现过几次不同程度的补点破坏，都及时得到了修复，采用基准网的点作为起始数据。在把工作点恢复之后，对计算结果的最弱点点位中误差、最大测角中误差、最大坐标闭合差进行相关检测，发现它们都符合相关要求。按照四等平面的要求对以极坐标法测量的基坑支护桩监测点进行计算，将全站仪以极坐标法测定支护桩监测点，并对基坑支护桩两两监测点之间的直线距离进行检查，发现监测点之间的平均距离约为70m，直接测量的监测点的水平角和坐标反算水平角最大的夹角差在7″之内，边长差均小于1.6mm。对高程监测点则采用二等水准进行测量，对3个一等高程基准网点进行联测，测量方法是将其中的两个点作为起算，然后借助数学的平差计算方法进行计算，将剩余的那一个一等高程基准网点的平差数据和已知数据进行比较，发现相差为0.1mm。
3.6结果探讨
通过对此次基坑施工变形的相关监测，我们知道当平面监测和沉降监测水平在达到一定的精度之后，借助沉降监测点的沉降数据是能够推算出在一定高度之内房屋建筑所发生的水平位移以及倾斜角的，并且所推算的值和直接测量的值之间存在较大的吻合性，推算结果不仅和变形有关系，而且还和两沉降监测点之间的距离有密切联系。当监测的对象比较高时，则需要考虑其它因素对它的影响，比如日照、风力、温度等因素，因为这些因素对较高观测对象的变形、扭曲有一定的影响作用。
4结语
综上所述，随着我国城市化进程的不断推进，城市建筑规模不断扩大，各种高层建筑拔地而起。在建筑建设过程中，深基坑的变形监测一直都是整体施工过程中的重要环节，需要重点把握。如何在保证基坑工程自身稳定性的同时，又必须对基坑的变形进行有效的控制，确保好工程施工以及周边建筑物的安全性，是当前城市建筑区施工过程中作为重点研究的问题。笔者结合自身多年的实践经验，就广东省某处高层建筑深基坑施工的具体案例进行分析，得出了进行基坑变形的监测一定要注重好它的目的、意义以及内容和基本方法，并且对监测的结果和作用进行了简要分析，希望能够为从事基坑监测的工作人员带来一定的理论指导。
作者：张有勇 单位：广东省建科建筑设计院有限公司