高層建筑物基坑變形觀測及預警技術

■陳加新

(深圳市金世紀工程實業有限公司　廣東　深圳　518000)

高層建筑物基坑變形觀測及預警技術

■陳加新

(深圳市金世紀工程實業有限公司廣東深圳518000)

基坑變形觀測技術是基于當前城市高層建筑的不斷增多、基坑深度不斷加大的基礎上提出的，其主要目的是為了確保當前施工的安全性。不過與一些發達國家相比，我國的基坑變形觀測技術仍然有一定的差距。本文對基坑變形觀測體系進行了較為細致的分析，從監測內容、綜合考慮因素、預警技術等角度闡述了基坑變形技術的發展，以期促進高層建筑基坑領域的發展。

高層建筑物基坑變形觀測預警技術

1　引言

隨著我國社會經濟的突飛猛進，高層建筑也如雨后春筍一般漸漸增多起來，建筑物的增多使得人們對高層建筑物的基坑越發的重視。長期以來，由于高層建筑基坑工程的施工建設存在著較強的隱蔽性，因此，在施工過程中便出現了一些問題，這些需要我們重視起來，真正的采取切實有效的觀測方式與技術來對已經出現的問題進行及時的預防與解決，從而確保高層建筑物基坑的質量安全。

2　高層建筑基坑的相關概念與基坑工程的施工特點

2.1建筑基坑的一些基本概念

建筑基坑具體可以分為以下幾個部分，第一為建筑基坑:主要指的是在項目施工建設的開始階段，為了進行建筑物的地下室與地下管網的施工所挖掘的在地面以下的施工作業的空間。第二為基坑壁:它指的是構成基坑空間的側壁，在沒有支護之前，它被稱為土體裸壁，不過在進行了支護后就稱它為建筑基坑的一個側壁。第三是排樁懸臂樁:就是指使用某一種樁型，依照隊列的排列方式進行布置，從而構成基坑的支護結構。第四土釘墻:土釘墻就是在施工作業時，將土釘錨固在建筑鋼筋的網片上，然后再將混凝土噴在其表面從而形成一個具有相應厚度的墻面層，這樣就能夠較好的保護基坑側壁土體的總體穩定性。第五為腰梁:它是指設置在支護結構之下的能夠起到錨桿的支撐點和傳遞支護結構作用的鋼筋混凝土式連梁。第六冠梁:指的是建設在排樁頂部的鋼筋混凝土的連梁。第七為基坑周邊環境:主要是指建筑基坑在施工建設期間與基坑的使用階段，一些可能會受到基坑影響的建筑物、地下管網、道路、水域、貨廠等統稱為基坑的周邊環境。

2.2建筑基坑工程的施工特點

一般來說，對于周圍的環境，大型的深基坑工程在施工時都會對其造成比較大的影響，比如地下水位、巖石等，更為值得注意的是，施工極有可能會對基坑周圍環境所受的保護對象以及支護的結構產生一些不可預測的危險，那么這對于建筑工程來說，是十分危險的。選取支護結構主要是依據施工環境的數據、基坑的安全等級與相應的勘探巖土結果。然后再根據控制地下水的方法與支護結構的最終類型來對基坑的檢測項目進行有效的選擇。另外，監測點的布置以及數量要與基坑的施工環境、地質狀態和支護結構形式相適應，建設時要準確的反映出其安全狀態與受到的影響程度，從而確保其安全性。

3　建筑物基坑變形的監測體系

3.1基坑變形技術的研究分析與監測內容

通過科學家實驗研究對深基坑周圍土壤的變形有作用的點，我們可以得出以下一些影響深基坑變形作用的因素，它們分別是基坑開挖之后所需要的時間;基坑的系統數據;深基坑四周相鄰架構的形式特點;地基的土壤狀況。在此期間，我們了解到，從控制基坑變化的角度來分析，在設計規劃時，相應的增加阻擋土墻，其目的是控制基坑的安全系數，將土墻看成空間受力體系的有效組成部分；從以時空效應的角度來分析，我們還能找到開挖進尺等主要的影響因素的影響。

對基坑的斜側變形部分進行監測，即要對坡頂的沉降與位移進行觀測，監測施工建設周圍的建筑物是否發生變形、地表是否出現裂縫等情況。此外，為了有效掌握支撐梁的應力情況，還應該監測立柱是否出現變形。應該說，對基坑變形的監測工作貫穿于整個施工作業的全過程，因此，相關單位需要安排專人對現場進行監測，工作人員在施工監測時應該仔細認真，提高監測效率，從而確保建筑施工的安全性。

3.2基坑變形觀測技術

隨著科學技術的發展，一些科技含量高的尖端基坑變形觀測儀器受到越來越多的關注，尤其是在計算機信息技術應用在基坑觀測上時，更是深基坑變形觀測技術一個巨大的飛躍。應該說，基坑變形觀測技術的發展從最初的光學檢測器發展為當下電子檢測儀器，從原先的水準儀發展到了當下的廣泛應用，對于基坑的質量監測目前已經有了質的飛躍。其中，自動跟蹤全站儀的應用，可以有效的幫助建筑工作人員從多個角度來了解相關的監測數據；激光掃描儀的應用，能夠快速高效的獲取空間位置以及相應的其他因素。

3.3在實際應用中基坑變形觀測技術應該綜合考慮的因素

首先，在開挖基坑時，需要事先聲明基坑工程的安全性能，工作人員要深入一線，具體考察施工現場的安全性，并明確標識出周圍建筑物與地下管道等情況。

第二，在施工的具體階段，需要仔細的觀測基坑的支護樁是否發生了較為嚴重的形變，并仔細思考深層土體以及基坑周圍土體的變形情況并分析引起其變形的主要原因，而后予以解決。

4　建筑物基坑預警技術

目前，信息化的施工建筑方式已經廣泛的應用到了建筑基坑工程當中，它主要包括有信息采集、信息反饋與處理、安全預警、施工建設與控制等幾個方面的內容。在開挖深基坑過程中，一般來講，基坑的破壞具有突然性，基坑事故一旦發生，將會給項目的施工建設帶來難以估量的損失。由于基坑工程容易受到地質、水文、降水等多方因素的影響，尤其是基坑旁存在建筑物或城市地下電纜等市政設施時，發生事故的概率將大大增加。因此，在基坑工程施工階段，必須要強調施工的信息化，強化施工觀測，依據基坑土體位移的變化來時刻掌握基坑的起伏狀態。在發現基坑有可能出現異常狀態時要及時采取措施，防止基坑的失穩。

預警技術要求，位移觀測基點的數目應該不少于兩點且均勻分布在合理的范圍之內，每個觀測的時間間隔也要依據具體的基坑項目與施工進度來確定。當基坑位移變形或者變形的速度超過相關標準之時，就要加大觀測力度，增加觀測頻率，尤其是在有明顯事故征兆時應該連續的觀測。

對于基坑變形的控制值，需要依據周圍環境對變形的敏感程度來分別對待,一般情況下應該控制在以下范圍之內：支護的結構水平，其位移應該不大于50mm，周圍地面沉降變形為不大于40mm,基坑變形報警值應該為上述控制值的80%。基坑的坍塌、斷裂從征兆到破壞都有一個發展的過程。通過對原位監測結果的仔細分析，能夠避免漠視規劃要求，野蠻挖掘盲目加快施工進程的出現，從而規避釀成項目事故周圍建筑物沉降等事故的發生。

5　結束語

綜上所述，基于當今城市高層建筑的不斷發展，建筑物基坑變形觀測的研究在不斷的深入發展。其主要目的是為了解決現在建筑施工的安全性，不過深基坑變形觀測是一個較為復雜的過程，其發展存在許多的影響因素，并且與觀測地點的人文、地基、環境以及施工工藝方法和方案等有較大的關系。因此在開挖基坑時，相關單位要具體仔細觀察基坑是否發生過嚴重的形變，并認真的探討深層土體變形情況，從而保證施工的安全。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-200-2