某基坑工程的施工全过程监测

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摘要：某工程深基坑施工过程中，按设计设置基坑观测点，确定监测警戒值，基坑施工全过程对支撑截面轴力、水平位移、沉降、倾斜以及周边毗邻建筑物进行监测，通过监测数据分析能及时掌握基坑及周边环境的实际变形状态，为信息化施工和优化设计提供依据，确保基坑和周边安全。

关键词：基坑施工；监测；安全

在人口众多、建筑密集的城市里，城市基础建设、建筑工程建设都涉及深基坑施工问题，深基坑支护是大家关注的工程热点。基坑的稳定是由支护结构、软土、地下水、基坑内外桩基础、周边环境等复杂因素组成。基坑支护系统的工作状态、工作条件复杂，存在着众多的不确定因素，这就要求我们在基坑支护施工过程中实施动态检测和控制。

一、工程概况

某工程地下室为二层，基坑侧壁的安全等级为Ⅰ级，基坑开挖至底板垫层的实际开挖深度为9.00~10.80m，支护系统采用钻孔灌注桩加两道内支撑的支护系统，并对基坑周边被动区加设高压旋喷桩支墩支护，坑中坑（局部电梯井开挖较深处）周边采用高压旋喷桩支护。距离地下室北侧约16米处有一条直径500的市政给水管道，东侧约15米处有一条直径600的市政给水管道，距离西北角7.5米处有煤气管道。

二、基坑监测依据

本基坑监测依据《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009；《工程测量规范》GB 50026-2007；《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007进行监测。

三、监测内容

1．基坑支护结构钻孔灌注桩冠梁的沉降、水平位移监测；

2．坑外土体沉降、水平位移监测；

3．支撑立柱沉降监测；

4．深层土体水平位移监测；

5．支撑梁截面的轴力监测；

6．毗邻建筑物变形监测。

四、监测点的设置

监测点平面布置示意图

五、监测设备

1．CX3型测斜仪（探头、测读仪、电缆线）

2．振弦式钢筋计

3．XP02频率读数仪

4．拓普康GPT-3002（2级）全站仪

5．拓普康AT-G2自动安平水准仪及测微器

六、监测频率、周期

施工进度 监测频率

开挖深度（m） ≤5 1次/ 2d

5~10 1次/ 1d

底板浇筑后时间（d） ≤7 1次/ 1d

7~14 1次/ 2d

14~28 1次/ 3d

28 1次/ 5d

支撑开始拆除到拆除完成后3d内 1次/ 1d

实际监测频率根据不同施工阶段、周边环境和自然条件变化、变形速率的大小等因素再适当调整。特别当出现以下情况，应根据实际情况加密监测频率，出现事故征兆时进行跟踪监测：

1．监测数据达到或超过设计警戒值；

2．监测数据变化较大或速率加快；

3．支护系统结构及基坑底部出现异常；

4．不良地质情况出现；

5．周边毗邻建筑、市政管网、道路、地面等出现异常情况。

基坑监测时间从土方开挖开始到地下结构施工至±0.00以上并地下室外墙回填土施工完毕为止。

七、监测警戒值

根据本工程设计方案以及有关规范的确定原则，本工程监测警戒值如下：

八、基坑监测结果及分析

在历时11个月的基坑监测工作，终于完成监测任务，监测主要情况概括如下：

1．深层土体水平位移

各测孔的累计水平位移均超过了设计报警值，数据如下表：

孔号 累计最大位移量 发生位置 备注

CX1 50.75 7.5 发生位置指距管口的距离

CX2 113.42 6.0

CX3 78.26 10.5

CX4 61.77 10.0

CX5 82.44 4.0

备注 深层土体水平位移的报警值：45.0

各测斜孔随基坑开挖，深度的增加，有规律的发生变化，支护系统及周边环境未见有裂缝出现，确定加强监测，其后监测变化速率不大，数据基本稳定，整体处于稳定状态。

2．支撑截面轴力

原设置12个支撑轴力监测点因监测单位和施工单位因埋设后浇筑混凝土和挖土等作业时保护措施不到位，只有A2、D2、F2三个点能有效工作，其余监测点被破坏。D2截面第一次监测值即超警戒值5964KN，以7315.8KN报警，但在其后续监测中数值比较稳定，经现场对支撑截面的观测，没发现任何异常情况，设计复核后认为受力稳定，监测数据变化速率不大可以不采取措施。

3．坑外土体沉降、水平位移监测

坑外土体沉降和水平位移均有超设计报警值，但基本上都是缓慢变化，没有危险的突变发生。主要考虑为坑外附近土体的地下水水位变化引起。

4．基坑支护结构钻孔灌注桩冠梁的沉降、水平位移监测和支撑立柱

基坑支护结构钻孔灌注桩冠梁的沉降、水平位移监测和支撑立柱沉降数据均比较正常，未出现超警戒值。

5．毗邻建筑

在施工过程中对毗邻建筑进行日常巡视和沉降、倾斜监测，整个过程未发现明显的新增裂缝，沉降、倾斜数据正常。

九、结论

本工程目前结构已经施工至±0.00以上，地下室外侧已经进行土方回填，证明了本工程的支护系统安全可靠的。通过本工程基坑支护系统的各项目监测，对基坑施工安全的控制是有效的。对每一阶段施工的进展，能及时进行安全预警，接报警当期，会同设计、监理、施工单位对基坑支护系统及周边环境进行巡查和分析数据，制定了科学有效的技术措施。同时，基坑监测可以对基坑支护系统设计进行有效检验，减少岩土勘测不详或设计失误造成的基坑支护失稳。本工程基坑检测在实施过程中也存在着需认真吸取教训的地方，例如在埋设轴力监测点埋设后浇筑混凝土和挖土等作业时保护措施不到位，只有三个点能有效工作，其余监测点被破坏，削弱了监测对施工安全的有效控制。对同为一个支护系统的沉降、位移、倾斜等监测应当同时开始，而不是开挖到某个部位才开始监测此部位设有的监测点。监测频率未能按即定方案执行，存在随意性。基坑监测对基坑施工安全举足轻重，制定详实的监测方案，逐一对照实施、检查落实，不可掉以轻心。

参考文献：

[1]GB 50497-2009．建筑基坑工程监测技术规范．

[2]JGJ 8-2007．建筑变形测量规范．

[3]王海飙，杨海旭，张华．深基坑工程施工安全监测与预警，2010，（3）．

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