基坑邊坡沉降位移監測與預報技術研究

鄭永鋒

【摘 ?要】基坑工程作為城市建設的重要組成部分，如何科學、有效的開展基坑邊坡沉降位移監測工作，也是工程建設的重要內容。本文以某基坑工程為例，對支護樁頂水平位移及沉降等項目進行監測，分析了基坑水平位移及沉降的變化規律并進一步分析其變形原因，使基坑支護結構更加安全。以資借鑒。

【關鍵詞】基坑監測;水平位移;沉降;結果分析

引言：近年來隨著我國經濟社會的發展，在一定程度上也促進了城市建設的發展，城市中出現了用地緊張的局面，為了緩解這一現象，使得城市建設多朝著向地下或高空發展，基坑工程也成為城市建設的重要組成部分。基坑開挖作為一個動態的工程，基坑施工必然會影響周圍的環境，在開展基坑施工時，應對基坑周圍環境展開全面的監測，這樣才能減少對環境帶來的破壞，才能保證施工的安全性。本文以實際工程為例，從基坑開挖到回填完成整個過程的基坑樁頂水平位移和基坑沉降進行了系統監測，并對數據展開詳細的分析，為相關工程建設提供一定的參考。

1 工程概況

該基坑工程總長為135.15m，寬36.45m，開挖深度為6.0m，有承臺位置開挖深度為7.2m。該基坑周圍情況較為復雜，建筑物頗多，四周均有建筑遮擋，建筑距離地下室外輪廓線很近。

2 監測方案及實施

2.1基坑監測目的

基坑監測指的是在開挖時采用精密的儀器、設備對周圍環境進行綜合檢測。并獲取相應的監測數據，通過對監測數據進行分析，分析支護結構及周圍環境的變形、內力、穩定性狀態，便于及時調整施工，保證工程建設的順利開展。通過對基坑實時監測可以實現以下幾方面目標：監測掌握土體、圍護結構與支撐體系的工作狀態信息;對測量數據進行分析整理，并確定施工方案;掌握基坑施工中圍護結構沉降及位移，避免工程事故出現;采用正確的模型，對基坑沉降進行預警，將現場量測結果和預測值進行比較，使施工工藝可以滿足工程建設需要。

2.2檢測項目及儀器

該大型基坑采用了采用“懸臂排樁加暗墩”、“排樁加角撐”與“雙排樁加暗墩”的聯合支護，為了更好地對基坑周圍環境進行掌握，應對基坑支護進行檢測并對監測數據進行系統的分析，對基坑的變化規律展開詳細的研究。基坑監測點平面布置如圖1所示。

2.3基坑水平位移監測

基坑水平位移監測網應結合基坑周圍地形地質條件和水平位移觀測點的布置與方法等因素確定。

2.4基坑沉降監測

2.4.1沉降點埋設

將3個或以上的沉降觀測基準點安裝在開挖影響范圍外位置，并將其固定。基準點采用在已穩定的樁基礎建筑物柱子上鉆孔埋設水準標志，在距離地面高度約25厘米左右哦的柱子上鉆孔，且深入柱子10cm.沉降觀測基準點埋設示意圖見圖2。監測點的埋設位置應結合布點圖需要合理開展，支護樁頂沉降監測點與位移點共用。

2.4.2監測方法

沉降監測基準點組成監測網，可以通過水準測量方法展開合理的監測。每次監測前應找到監測點并將其固定，同時還應滿符合二等水準觀測要求。沉降監測點宜采用封閉式的水準路線，按照二級沉降觀測精度要求展開觀測，為降低誤差，監測應始終堅持“三固定”原則，即儀器固定、人員固定、路線固定[1]。

3 監測結果分析

由于該項目工程建設時間較長，從基坑開挖到基坑回填至少要經理半年的時間，基坑支護水平位移實際進行了94次監測，基坑支護沉降完成了59次監測，監測次數越多那么所獲得到的數據量也就越大。通過對對基坑數據展開有效的分析、處理最終得出以下結論。

3.1支護樁頂水平位移

通過對水平位移數據分析，分別計算各監測點本次位移量、位移速率和累計位移量，繪制出水平位移曲線，從位移速度及位移量合理的去分析位移發生改變的原因。

從圖2我們不難看出，基坑開挖前期沒有出現明顯的變形，且水平位移速度也較慢，樁頂水平位移隨基坑開挖深度的不斷增加而變深，樁頂最大水平位移隨開挖深度的增加逐步向深度發展。開挖后期變形現象趨于平緩。受基坑周邊環境及基坑自身的地址環境因素的影響，基坑各監測點水平位移有著明顯的差異，本工程基坑南北兩側水平位移較大，其中北側的s2、s5點、s6點的水平位移較大，分別是+62.7mm、+97mm、+128mm，均超過了預警值50mm，并逐漸朝著坑內移動[2]。

基坑南北兩側有著明顯的位移現象，均高于預警值，而基坑東西兩側水平位移范圍很小，設計人員從設計方案、地址結構以及施工三方面來對基坑水平位移較大的現象進行分析，得出主要是因為基坑南北兩側跨度大，有150米左右，而基坑東西兩側跨度小，僅為45米，使得基坑支護整體安全系數較低，排水溝設計存在問題，在后期設計中也進行了相應的改進，進一步提高支護，保證了基坑安全性[3]。

3.2基坑沉降

本項目共開展了58次基坑沉降觀測，結合第58次觀測數據，對基坑的沉降量進行合理的計算，并繪制出基坑沉降過程曲線。得出整個環節中基坑的沉降速遞較低，沒有發生明顯的變化，在所測點中，累計沉降量下沉最大點為s6點，累計沉降量為4.9mm，累計沉降量上升最大點位s2點，累計沉降量為+1.4mm，均低于設計報警值[4]。

4 結論

綜上所述，變形監測作為我國工程建設的重要組成部分，在開展基坑施工過程中，監測數據是可以很好地反映出基坑支護結構變形信息。本文以某基坑工程為例，對工程的水平位移以及沉降展開了合理的監測，通過對監測數據分析我們不難看出，該基坑沉降量很小，但由于基坑周圍的環境和地址等因素，一些監測點的水平位移均高于預警值，但不會影響基坑整體的安全性，這也從側面反映出基坑支護是合理的，可以符合基坑監測的需要，也具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]閆曉天，張立亭，梁茂昆，吳龍華.高層建筑位移與沉降監測方法應用研究[J].測繪地理信息，2016，41（1）：56-60.

[2]鄭越，段紅志.地下基坑與周圍建筑物監測實例分析[J].測繪通報，2014，增刊：77-81.

[3]胡聶磊.基坑水平位移監測數據分析[J].土工基礎，2015，29（1）：114-116.

[4]沙愛敏，呂凡任，邵紅才，王曉東.某商業中心基坑變形監測與分析[J].施工技術，2014，43（4）：101-104.

（作者單位：浙江省水利水電勘測設計院）