基坑工程監測方案研究及其工程應用

方根全　鄧召軍　丁志強

【摘 要】通過對基坑工程的支護結構、基坑周圍鄰近的建筑物和土體進行方位的監測研究，對基坑工程現有的安全性穩定性研究周圍環境有更深層次的了解，能在第一時間對問題進行改進調整，以保證工程的順利進行。同時，通過監測結果及時的調整施工方案，使施工安全順利的進行下去，在一定程度上減少了破壞后果。

【關鍵詞】基坑工程；監測；方案

1 基坑工程監測的意義與目的

1.1 基坑工程監測的意義

我們可以通過對支護結構和土體的變形進行嚴格的計算，然后設計合理的支護方案、確定適當的施工方案，但并不是所有的施工問題都可以避免。而且因為工程水文地質條件不穩定、設計出來的參數也會隨之變化、施工過程中可變化的東西有很多，因此在施工過程中，我們所計算得支護結構和土體的變形也隨之變化，所制定出來支護方案及施工方案也就不那么合理了，所有可能會導致嚴重的后果。在最近幾年，我國已經發生幾起基坑工程失穩事件，造成了嚴重的損失，所以經研究表明對基坑工程的支護結構、基坑周圍鄰近的建筑物和土體進行方位的監測是必要的，在監測之后才能對基坑工程現有的安全性穩定性研究周圍環境有更深層次的了解，在出現異常情況時，能在第一時間對問題進行搶救維護、改進調整，以保證工程的順利進行。

1.2 基坑工程監測的目的

基坑工程監測的目的有很多，主要是以下三個方面：

1）檢查驗算所使用的參數是否合理，檢驗前一步的施工方法和工藝是否滿足工程要求，可以用來調整和確定下一步施工參數，這樣就可以指導基坑支護和開挖施工；

2）保證基坑支護結構本身、周圍土體以及鄰近建筑物的安全穩定。在基坑開挖和基坑支護的施工過程中，要避免土體過大變形而影響鄰近建筑物的穩定，還要密切關注周圍管線管路的滲流等問題；

3）通過大量的監測積累經驗，應用反推法推演更接近事實的情況的理論，為基坑支護結構和開挖提供更有利的依據。

在實際基坑工程中，在基坑破壞前，在基坑側壁的位置上往往會出現較大的變形，在建筑早期基坑工程施工失穩現象常見且嚴重。目前隨著人們在施工過程中越來越豐富的實踐經驗，這種事故越來越少。但是，基坑支護結構的本身的過大變形導致其周圍相鄰建筑物及地下管線的破壞還是經常發生的。因此，我們對基坑監測的目的也在此，通過監測結果及時的調整施工方案，使施工安全順利的進行下去，由于監測方案的實施，在很大程度上減少了破壞后果。

2 基坑工程監測的要求

基坑監測的要求如下：

1）基坑監測是在基坑支護設計階段根據基坑開挖的具體情況提出來的，包括監測的項目和內容、監測點的布置、監測周期、監測頻率和監測數值以及報警值；在基坑結構開挖之前必須要解決整體的基坑開挖監測方案，其監測方案包括：（1）監測對象；（2）監測目的及方法；（3）監測報警值；（4）監測點的布置；（5）監測周期等，而且要及時將這些數值反饋給監理單位、設計單位和施工單位；

2）基坑工程監測項目需要根據具體基坑工程的安全等級和基坑側壁的安全等級來確定，基坑工程的監測不但是對基坑支護結構本身進行監測，而且要對基坑周圍環境以及鄰近建筑物進行監測；

3）基坑工程監測所得的數據必須真實可靠，數據的真實可靠性可由量測元件的布置安裝、監測儀器的精密程度以及負責監測的工作人員的素質來保證，測得的監測數據的記錄必須是原始數據，沒經過允許，任何人不得隨意改變、調換、刪除原始數據，同時基坑工程在開挖前至少要被監測3次；

4）在基坑工程開挖前要設計好各類監測的表格、報表等。所記錄的表格和報表要真實可靠，對監理得到的異常情況要及時記錄，對監測的結果要匯總及時的提交給業主，監理單位，施工、設計單位等相關單位，然后備份一份存檔，對于表中記錄的原始數據不給隨意更改，如有異常可以標備注；

5）在監測過程中，要及時的整理和呈報數據，繪制相關的曲線以及各類平面剖面圖；

6）基坑工程開挖施工中的對監測內容和結果，應根據當時所在階段的設計要求提交相應的報告。在基坑開挖結束后需要提交完整的監測結果報告，報告的具體內容包括以下幾個方面：

（1）工程的水文地質情況；

（2）監測內容、項目和監測點的平面、剖面圖；

（3）監測方法和所使用的監測設備；

（4）監測結果的處理方法及各類曲線；

（5）監測結果評價。

根據建筑基坑的規范要求，對基坑工程的驗收必須以基坑支護結構和周圍環境的安全穩定為前提。

3 基坑工程監測方案

3.1 監測元件的布置與安裝

在支護結構里設置的測斜管，按照基坑工程對防止變形的要求，正常情況下，基坑工程監測點的布置為：大概每隔5米布置一個監測點，測斜管插入的深度與基坑工程支護結構入土的深度相同，而且要在遠離基坑大概30米的地方設置基準點，而基準點的數量至少為2個，并且要設置在影響范圍內。基準點要按照它的安全穩定程度定時量測它的位移與沉降。

基坑監測點的布置與安裝除了要滿足對基坑支護結構本身的監測外，還要對基坑周圍以外的1-2倍的開挖深度范圍內的有關的物體進行有效監測。

對于地下管道線路的測量有兩種方法，分別為直接和見解法。所以對地下管線的監控的監測點的布置也有兩種方法：1）直接法就是將監測點安裝在地下管線上；2）間接法是將監測點安裝在靠近地下管線的底面的土體中。為了研究管道的縱向彎曲的受力情況時，必須用間接法。大型基坑工程的沉降量監測點應該布置在墻角、樁體等外形比較突出的部分，監測點之間的距離應以能反映不同構筑物的不均勻沉降為宜。

在我們實際的基坑工程中，要依據具體的施工工程的實際施工情況所引起的應力場、位移場分布情況，要注意分清主次，抓住重點，對于關鍵部分的測量要有的項目配套，測量數據要與當地的工程概況所得的參數相一致。使基坑支護設計與基坑開挖的實際工程施工緊密的結合在一起，保證基坑本身以及其周圍環境的安全穩定，根據基坑監測結果及時的調整和優化設計施工。

3.2 監測項目報警值得確定

在基坑工程監測過程中，所有的基坑工程監測項目都要根據實際的工程地質情況和設計要求，事先確定所監測項目的報警值，用來判斷受力狀態和位移是否會超過一定的范圍，以此來確定該基坑工程是否安全可靠，是否需要相應的調整施工方法來優化原有的設計方案。一般來說，每個報警值都由兩個部分組成，分別為總允許變化范圍與單位時間內允許變化的范圍。

就我國目前情況看，監測項目的報警值還沒有一個統一的量化指標和判斷標準。相關規范規定，基坑監測項目報警值應該以所監控的項目的相關規范要求以及基坑的支護結構的設計標準和要求確定。現在我們國家在實際的基坑監測工作中，一般根據以下的幾個原則確定：

在滿足基坑設計計算要求情況下，報警值要低于基坑設計的計算值；要滿足現行的相關規范標準；根據不同的工程地質條件和施工工藝，要滿足監測對象的安全穩定要求，以達到我們想要的目的；滿足基坑監測對象的相關部門提出要求；在保障安全的前提下，綜合考慮經濟因素。

因此，當監測值大于等于報警值時，基坑工程監測部門應提交書面報告，供相關人員在相應工程施工時參考。

【參考文獻】

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[責任編輯：田吉捷]