淺談明挖隧道中的基坑監測

王寧寧

（廣州市富華工程建設監理有限公司，廣東廣州510140）

1 工程概況

1.1 概述

廣州市侖頭-生物島隧道工程岸上段位于廣州市海珠區侖頭村及生物島上。由北岸段和南岸段兩個施工段組成。北岸段位于侖頭村，長435 m，南岸段位于生物島，長389.981 m。該工程范圍內地形起伏不大，地表多數為耕地、果園。北、南岸段所在地沒有大型的地下管線，附近有少量樓房。結構主體采用明挖順作法，圍護結構以地下連續墻加鋼支撐支護為主，部分地段采用錨桿支護，基坑最深處為24 m，兩岸端頭筑砂島作為施工平臺，護岸結構采用格柵式連續墻，基坑安全等級為二級，局部建（構）筑物等級為一級。

1.2 監測目的和意義

在基坑的開挖、降水、支護和結構施工的過程中，基坑內外地基應力的重分布會引起圍護結構及周圍土體的變形，從而有可能危及基坑、主體結構的穩定和周圍建（構）筑物的安全。因此，在基坑和結構施工過程中，必須進行施工監控測量。通過監測，隨時了解基坑各巖土層及支護結構的內力及臨近建筑物的變形情況，將監測數據與預測值相比較，以判斷前一步施工工藝和施工參數是否符合預期要求，為施工的工作開展及時提供反饋信息，以確定和優化下一步的施工參數，做到信息化施工；將現場測量結果用于信息化反饋優化設計，使設計達到優質安全、經濟合理、施工快捷的目的。

2 監測項目

明挖圍護結構的監測項目為：連續墻測斜、立柱沉降、連續墻水平位移、土體側向位移、支撐軸力、地下水位、臨近建筑物沉降及傾斜、錨桿（索）拉力。護岸及接口的監測項目為：測斜、鋼筋應力、支護結構水平位移、土體側向位移、支撐軸力、地下水位、錨桿（索）拉力、混凝土應力、支撐立柱沉降及位移。沙島圍堰監測項目為：土體側向位移、沉降和位移。

3 監測點的布置

3.1 布置要求

測點布設合理方能經濟有效。在確定測點的布設前，必須知道基地的地質情況和基坑的圍護設計方案，再根據以往的經驗和理論的預測來考慮測點的布設范圍和密度。原則上，能埋的測點應在工程開工前埋設完成，并應保證有一定的穩定期，在工程正式開工前，各項靜態初始值應測取完畢。

3.2 精度要求

（1）明挖圍護結構監測布置及精度要求見表1所列。

（2）接口和護岸監測布置及精度要求見表2所列。

4 確定監測警戒值

4.1 警戒值的確定原則

建筑物施工監測的預警值就是設定一個定量化指標系統，在其容許的范圍內認為建（構）筑物是安全的，并對周圍環境不產生有害影響，在其容許的范圍外則認為建（構）筑物是非穩定的或危險的，并將對周圍環境產生有害影響。該項目施工監測的預警值是在綜合考慮下列因素確定的：

表1 明挖圍護結構監測精度要求表

表2 接口和護岸監測精度要求表

（1）滿足有關的規程、規范及設計計算要求，不超過設計計算預估值；

（2）滿足監測對象的安全要求；

（3）滿足各保護對象的主管部門提出的要求；

（4）在滿足監控和環境安全的前提，綜合考慮工程質量、施工進度、技術措施和經濟等因素，以減少不必要的資金投入。

4.2 監測警戒值

4.2.1岸上圍護結構警戒值

4.2.1.2支護結構水平位移及側向變形警戒值

基坑連續墻測斜：圍護結構最大位移取50 mm，安全等級為一級的基坑范圍警戒值為30 mm，其余處連續墻警戒值為40 mm，非開挖期間每天發展不得超過5 mm。

4.2.1.2土體側向位移警戒值

土體側向位移最大位移取50 mm，警戒值為30 mm。

4.2.1.3支撐軸力警戒值

圍護結構內支撐軸力警戒值為設計值的70%。

4.2.1.4錨桿（索）拉力警戒值

錨桿（索）拉力警戒值為設計值的70%。

4.2.1.5基坑外水位警戒值

基坑開挖引起坑外水位下降不得超過2000mm，每天發展不得超過500 mm。

4.2.1.6臨近建筑物沉降、傾斜警戒值

根據現場踏勘，臨近建筑物為樁基礎或天然基礎，則臨近建筑物沉降警戒值為：樁基礎建筑物為10 mm，天然基礎建筑物為30 mm。

臨近建筑物傾斜警戒值為：傾斜度＜2‰。

4.2.2接口和護岸警戒值

4.2.2.1接口和護岸結構水平位移及側向變形警戒值

格柵連續墻最大位移取80mm，警戒值為60mm，每天發展不得超過5 mm；其它連續墻和支撐立柱最大位移取50 mm，警戒值為30 mm，非開挖期間每天發展不得超過5 mm。

4.2.2.2土體側向位移警戒值

土體側向位移最大位移取50 mm，警戒值為30 mm。

4.2.2.3支撐軸力警戒值

圍護結構內支撐軸力警戒值為設計值的70%。

4.2.2.4鋼筋、混凝土應力

鋼筋、混凝土應力警戒值為設計值的70%。

4.2.2.5錨桿（索）拉力警戒值

錨桿（索）拉力警戒值為設計值的70%。

4.2.2.6岸上水位警戒值

開挖引起岸上水位下降不得超過2 000 mm，每天發展不得超過500 mm。

4.2.2.7臨近建筑物和傾斜、沙島圍堰沉降警戒值

根據現場踏勘，臨近建筑物應為樁基礎，則臨近建筑物沉降警戒值為10 mm。

沙島圍堰沉降警戒值視設計要求而定。

臨近建筑物傾斜警戒值為：傾斜度小于2.5‰。

5 監測頻率

各監測項目在基坑支護施工前應測得穩定的初始值，且不應少于2次。

各項監測工作的時間間隔根據施工進程確定，在工作面開挖卸載急劇階段，每1 d觀測1次，回筑期（頂板施工完成前）為2 d觀測1次，穩定期為5 d觀測1次。當結構變形超過有關標準或場地條件變化較大時，加密觀測。

明挖圍護結構、接口和護岸監測頻率見表3、表4所列。

表3 明挖圍護結構監測頻率表

表4 接口和護岸監測頻率表

6 信息的采集、分析和傳遞

每次量測后，將原始記錄及時整理成立正式記錄，對每一量測項目填制觀測成果表（沉降觀測成果匯總表；位移觀測成果匯總表；地下水位觀測成果匯總表；錨桿拉力監測匯總表；支撐軸力監測匯總表；“時間——沉降量”曲線圖；“時間——位移”曲線圖；“時間——地下水位”曲線圖；錨桿拉力監測曲線圖；支撐軸力監測曲線圖）并交技術負責人審核分析。

在施工過程中，對達到警戒值的或有異常變化情況的，立即反饋給建設單位、監理、設計施工等相關部門。

監測工作流程見圖1所示。