基坑支護變形監測自動化處理分析

熊議鵬（廣州亞奧建設工程咨詢有限公司　廣東廣州　510000）

基坑支護變形監測自動化處理分析

熊議鵬
（廣州亞奧建設工程咨詢有限公司廣東廣州510000）

近幾年來，伴隨著國內經濟的快速發展，我國的城市化水平大大提高。就現階段的建筑中的基坑支護變形監測來說，極大的影響建筑物的施工。具有很強的時效性。通過對基坑支護變形的監測以及自動化的處理，可以改變傳統的人工監測的時效性差以及精度低缺點，并且自動化監測具有實時性以及精度高和全天候等優點。本文結合則身經驗，通過對廣州市相關工程案例的探討，進一步分析基坑支護變形監測自動化處理的相關內容。

基坑支護；變形監測；自動化處理

1　引言

進入21世紀以來，伴隨著我國經濟的快速發展，城市建筑的施工水平得到了顯著的提高。但是對于基坑支護施工來說，依舊存在著較多的問題有待解決。特別是廣東等沿海城市，這些地方的土質比較復雜，并且這些地區的淤泥質軟土的靈敏度較高。在進行地下室基坑支護以及土方開挖時，風險較大。因此，項目相關的設計方以及開發商和施工方等單位，一定要對地下室基坑支護相關施工的造價問題以及土方開挖過程中的安全狀況進行考慮，并且根據多年基坑施工經驗，運用基坑支護變形監測自動化處理的手段，控制好施工過程中的安全問題，并且能夠使成本控制與安全保障之間取得較好的平衡。以下文章從廣州市的某工程出發，通過具體案例的分析，進一步探討基坑支護變形監測自動化處理。

2　工程概況

該施工工程位于我國的廣州市海珠區南洲路星群制藥廠的西側，工程北臨海珠區的南洲路。并且在項目紅線內，將建設十字規劃路口，并于十字路口四角分別建設四棟商住用房。其中建筑的高度從30～86m不等，并且這個工程各帶四層地下室，總建筑面積18萬m2。其中基坑西側是南洲的糧油城，距離10～12m不等，項目的東側為橋建集團一棟三層的辦公廠房，并且有一棟九層的辦公樓。辦公樓帶有一層地下室（層高4.5m），距離基坑邊線分別21.2m及23m。其中工程的北側為南洲路，南側為南環高速公路，距離71m。

本工程主體基坑根據基坑深度和重要性確定為一級，基坑側壁重要性系數為 1.1。其中工程的主體基坑尺寸為長度為211.0m，寬度為198.0m，深度19.1m。圍護結構采用地下連續墻加三道混凝土內支撐的支護方式。地下連續墻采用0.8m厚的（局部1m）鋼筋混凝土墻，混凝土等級為C30，單元連接位采用2條800@600旋噴樁止水，結合基坑頂面的截水溝、路面硬化等措施，能滿足基坑止水要求。

目前基坑處于土方開挖階段，B、C區第二道支撐已澆筑完畢，D區第一道支撐已澆筑完畢。

3　現階段基坑支護變形自動化監測系統的簡介以及監測數據

近幾年來，伴隨著計算機技術以及網絡技術和電子測量儀器、設備技術、數據處理模型理論的不斷發展，基坑支護變形自動化監測技術有了較快的發展，并且做到了真正意義上的自動化實時的基坑支護變形監測。這樣一來，不僅能夠快速獲取基坑結構變形監測數據，并且可以通過系統分析以及處理自動生成各類統計和分析圖表，能夠實現快速的預警?，F階段應用較廣的是瑞士Leica自動型全站儀以及相關的系統軟件、計算機及專用通訊電纜等。表1是該工程中使用的儀器設備名稱以及相關參數。

表1　工程中用到的儀器以及相關參數

通過自動化的變形監控，并且通過GPRS、Internet通訊技術實時傳發監測成果，能夠較好的把握基坑支護的變形監測。其中，廣州市濤景綜合服務市場項目基坑監測工程2014年12月26日以及31日，2015年1月5日監測數據如下：一方面，連續墻頂的水平位移最近周期水平位移△L：當次變形最大值為S4 的0.8mm；累計變形最大值為S3的1.3mm。變化值、累加值在警戒值以內。另一方面，連續墻頂的沉降最近周期垂直沉降△Z：當次變形最大值為S11的-0.6mm，其中累計變形最大值為S15的-1.1mm。變化值、累加值在警戒值以內。此外，建筑物沉降量最近周期垂直沉降△Z：當次變形最大值為Q17的-0.7mm；累計變形最大值為Q17的-1.1mm，變化值、累加值在警戒值以內。另外，地面沉降最近周期的垂直沉降△Z：當次變形最大值為D15的-1.7mm；累計變形最大值為D15的-3.1mm其中變化值、累加值在警戒值以內。立柱沉降最近周期垂直沉降△Z：當次水位變化最大值為0.02m、孔號為W5，最大累計變形值為0.80m、孔號為W5，最大水位深度為12.56m、孔號為W5，變化值、累加值在警戒值以內?；颖O測按極坐標自動測量法施測，即平面和垂直控制自動測量方法。周邊沉降監測按閉合高程測量法；本周期監測工程是按照合同約定計劃執行，與計劃進度相符，下周期將按合同約定進行基坑監測。

4　基坑支護變形監測自動化處理的要點

4.1基坑支護變形監測的主要內容

就現階段的基坑支護變形監測工作來，主要有以下幾點內容。第一，就是圍護構造以及相關的自然環境和施工工況等。同時還有地下水的狀況以及基坑的底部和周圍的土體、建筑物，以及附近的地下埋有的管線和相關設施等。其中重要監測的是基坑的開挖期間，要保證圍護結構的穩定的性能，也就是變形的狀況，以及基坑的周邊環境中的地面和相關建筑物的不均勻的沉降，并且要監測相關管線的變形的程度。

4.2監測點的選擇及監測儀器的埋設

對于監測點的布置來說，一般是降水和相關土體開挖受到影響的地方，并且要注意的是要比兩倍的基坑的深度要大，并且這一過程中要保證布設合理。在進行測點的布設工作之前，要對基坑的位置條件以及相關的地質條件和基坑的圍護的設計可進行了解，再憑借相關的經驗和實踐得來的理論來進行布設的范圍以及密度的設計。現階段在布設原則上，能預埋的監測點，一般在工程開工之前要進行埋設，并保證有一段時間的穩定期。另外在項目正式施工之前，還要使靜態的初始數值都進行測量并且要保證測量完畢。對于測斜管安裝方面的相關工作，一定要應根據地質的情況進行，盡量埋設在較易有塌方問題出現的部位，比如基坑的比較靠中部的位置或者是陽角處。一般這一過程中，要沿與圍護結構相互平行的方向按20～30m的間距進行布設。在進行圍護樁體中的測斜管的安裝工作中，一般在圍護樁進行澆灌時進行放入。另外，在基坑在開挖前，基坑所在位置必須降水。當基坑所在位置的地下水位降低之后，一定會引起周圍地下水向基坑所在位置進行匯集，這就會造成地下水的流動從而導致塌方。因此在這一過程中一定要重視地下水的觀測，從而保證基坑的安全。此外，需要注意的是水位觀測管的相關的埋設應根據施工當地的水文情況資料進行。并且在含水量較多以及滲水性能較強的位置，一定要在緊靠著基坑的位置外邊做20～30m的埋設。其中，埋設的方法一般與地下的土體的測斜管埋設方法相同。另外，分層的沉降管的埋設工作要保證同地下土體的測斜管的埋設的方法一樣。在埋設時，注意波紋管的銅環不能遭到破壞。現階段，銅環一般是1m距離埋設一個。

4.3監測頻率與調整

要注意的是基坑工程的監測的頻率，要反映出監測項目的實時變化。其中基坑水平位移的觀測，在基坑開挖前一定要進行初始值的測取。另外，基坑開挖過程中，要根據不同工程的機動性的調整，實時的制定出合理的監測方案。要注意的是開挖過程中，監測間隔時間必須短，并且一旦中間遇到外界條件的變化，要增加監測。同時，還要保證基坑的垂直位移以及基坑的土體位移和地下水位的監測與水平位移監測同時進行。對于基坑是周邊建筑物的沉降監測的周期來說，要根據實際情況及時的增加監測的次數。同時在開挖竣工后，要延長監測的時間。這一過程中，要特別注意的就是施工期間的巡查。在基坑的施工期間，一定要做個到每天有監測人員進行專門的巡查，并且保證監測人員要有一定的專業技術水平。在巡查的同時還要與施工單位進行實時的溝通，以加強對監測點的保護，保證監測工作的質量，這一工程中的監測頻率如表2。

4.4異常及應對措施

在基坑支護變形監測工作中，經常會出現一些問題，下面對工程中容易出現的問題進行探討，并提出相應的解決措施。①地表開裂。當工程的土方開挖到一定深度的時候，基坑附近的地表容易出現平行于基坑的裂縫，然而這時的土體深層水平位移值并未報警，表明土體的變形還在容許范圍內，但這是應該采取相應措施。一方面，要及時的用水泥漿對裂紋進行灌實，避免這一過程中地表水的滲入。另一方面，可以嚴格控制基坑周邊的施工荷載。比如嚴禁超載，或者是不得擾動土體等措施。此外，可以對主動區頂部進行適當的卸土操作。②出現局部崩塌。一旦土方開挖到接近設計深度之際，容易出現局部崩塌。一旦出現這一問題，一方面可以對局部崩塌段進行立即回填，并且要保證靜置一段時間。另外，可以對被動區進行加固處理。此外，若場地條件容許，還可以對主動區頂部進行適當卸土處理。此外，對于一些較為經濟的設計方案，一定要報請監理以及業主和設計等各方，保證問題能夠得到較為妥善的處理。

表2　工程監測頻

5　結束語

在現階段的基坑支護變形監測工作中，通過應用自動化處理技術能夠對相關的運行數據進行實時采集和快速的集中，保證監測工作的質量，同時還能夠極大的提高預警反應速度，保證工程施工的安全性。因此在以后的監測工作中要注意這一技術的應用，促進基坑支護變形監測的發展。

[1]譚長瑞.基坑坡頂平高位移自動化監測應用研究[J].中國高新技術企業，2015（9）：103～104.

[2]劉孕龍.某工程軟土地基土方開挖基坑支護變形監測及應對措施[J].中外建筑，2009（6）：216～218.

[3]樊仕華.軟土地基土方開挖基坑支護變形監測[J].城市建設理論研究，2013（10）：1～3.

TU753

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2015-11-28