關(guān)于基坑監(jiān)測技術(shù)方案的探討

李春明

摘 要：隨著房屋建筑的增多，尤其是高層建筑都要開挖深基坑，并且進行基坑支護，因此必須對基坑進行監(jiān)測，監(jiān)測基坑支護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形、基坑頂部、地下水位及周圍建筑物和管線的水平及垂直位移情況，以確保施工安全順利的進行。本文主要結(jié)合實例，從基坑監(jiān)測的內(nèi)容、方法、精度和數(shù)據(jù)處理等方面介紹基坑監(jiān)測技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：基坑;監(jiān)測;方案

一、工程概況

某基坑支護工程，位于某市黃崗工業(yè)區(qū)旁，設(shè)計開挖深度約6.00m，周長約210m。基坑支護結(jié)構(gòu)型式：采用放坡開挖，打土釘、掛鋼筋網(wǎng)噴射細石混凝土等聯(lián)合支護。基坑側(cè)壁設(shè)計安全等級為二級。

二、技術(shù)依據(jù)

（1）國標《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）;

（2）國標《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）;

（3）國標《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）;

（4）國標《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB/T12897-2006）;

（5）行標《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）;

（6）行標《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）;

（7）本工程甲方提供的設(shè)計說明和技術(shù)要求。

三、監(jiān)測內(nèi)容

根據(jù)設(shè)計要求，本工程主要監(jiān)測項目為：基坑支護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形監(jiān)測：4孔;基坑頂部水平位移監(jiān)測：16點;基坑頂部沉降監(jiān)測：16點;地下水位監(jiān)測：4孔;基坑周圍建筑物和管線沉降監(jiān)測：7點。

（一）基坑支護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形監(jiān)測

（1）測斜孔的埋設(shè)。按設(shè)計測點平面圖要求所在的位置，采用地質(zhì)鉆機成孔，孔徑Φ110mm，孔深應(yīng)超過基坑底或進入穩(wěn)定層3m，本測斜孔終孔深度約8m。成孔下入測斜專用PVC管，管內(nèi)置有互成90°角的四個導向槽。然后在測斜管及鉆孔壁之間，進行回灌水灰比0.5～0.6的純水泥漿，待漿液固結(jié)后及時在孔口進行補漿，確保固結(jié)體充滿整個鉆孔，孔口處砌筑360×360×60mm3的保護墩。注意事項：在安裝測斜管時，應(yīng)檢查測管底及接口的密封情況，確保不滲水、漿入管內(nèi)，測斜管應(yīng)高出原地面約100mm，及注意保證測斜管其中一組導向槽垂直于基坑邊線，管口配保護蓋。編號：CX1～CX4。

（2）測量儀器。使用武漢市生產(chǎn)的CX-3C型測斜儀。

（3）測量精度。測量精度±0.1mm/500mm，分辨率2秒。

（4）施測。測試時保證測斜儀探頭導輪在導槽內(nèi)，輕輕滑入孔底，待穩(wěn)定后按導線刻度每隔500 mm 采集一個數(shù)據(jù)，直至管口;然后將測斜儀探頭反轉(zhuǎn)180 度，重復以上操作，再測試1遍 取平均值，用以消除儀器的誤差。第一次（基坑開挖前）測試時，每個測斜孔至少測試2遍，取平均值作為初始值。

（二）基坑頂部水平位移監(jiān)測

（1）監(jiān)測點埋設(shè)。按設(shè)計測點平面圖要求所在位置埋設(shè)。埋設(shè)方法采用沖擊鉆孔埋設(shè)，并注水泥漿固封，使之與基坑頂牢固地聯(lián)結(jié)成一個整體，標志中心刻有細“十”字，編號：WY1～WY16。

（2）極坐標法。①坐標系統(tǒng)：采用磁北定向獨立坐標系統(tǒng)，坐標軸與基坑邊線方向一致。坐標起算假設(shè)基準點BM1的坐標為X=1000m，Y=1000m。②觀測方法：分別在基準點E、F和G上設(shè)站，按極坐標法進行觀測。③儀器設(shè)備：采用在檢定合格期內(nèi)的日本GTS-332N全站儀，標稱精度為測角±2.0″，測距±2mm±2·PPm·Dmm。④位移量計算公式：坐標增量ΔXi=Xi-Xi-1，ΔYi=Yi-Yi-1，選取與基坑邊線垂直方向的坐標增量作為觀測點的本次位移量，各次位移量之和即為該點的累計位移量。

（3）基坑頂部沉降監(jiān)測。①監(jiān)測點埋設(shè)。按設(shè)計測點平面圖要求所在位置埋設(shè)。埋設(shè)方法采用沖擊鉆孔埋設(shè)，并注水泥漿固封，使之與基坑頂牢固地聯(lián)結(jié)成一個整體，編號：CJ1～CJ16。②沉降監(jiān)測。要布設(shè)環(huán)形閉合網(wǎng)，盡量選用固定測站，且逐點觀測，計算環(huán)線閉合差后根據(jù)測站數(shù)進行平差，準確計算出各點的高程。將相鄰兩次觀測的高程差，定為該點的沉降量。③測量儀器。使用在檢定合格期內(nèi)的美國DiNi水準儀，配2m的銦鋼條碼尺進行觀測。④測量精度。標稱精度為±0.3mm/km，觀測精讀數(shù)取至0.1mm，估讀至0.01mm。

（4）地下水位監(jiān)測。①地下水位觀測孔的布設(shè)。按設(shè)計測點平面圖要求所在位置埋設(shè)。采用地質(zhì)鉆機鉆孔，成孔口徑Φ110mm，孔深約6m，全孔置入口徑Φ50mm，底部6m布有梅花型小孔、外包濾網(wǎng)的PVC水位觀測管。水位管與鉆孔壁之間，埋深2m以下部份回填礫砂等，至孔口2m范圍回填粘土并用水泥砂漿抹面，PVC管口配有保護蓋，水位觀測孔編號：SW1～SW4。②地下水位量測。采用專用水位探頭放入水位監(jiān)測管進行量測。③測量儀器。使用金壇市生產(chǎn)的SWJ-90型鋼尺水位計。④測量精度。水位測量：最小讀數(shù)1mm。

（5）基坑周圍建筑物和管線沉降監(jiān)測。①監(jiān)測點埋設(shè)。按設(shè)計要求視現(xiàn)場實際情況埋設(shè)，環(huán)繞基坑周圍建筑物和道路均勻布置。監(jiān)測點埋設(shè)使用沖擊鉆孔置入式，并注水泥漿固封，使之與觀測對象聯(lián)結(jié)成一個整體，編號：J1～J7。②沉降監(jiān)測。要布設(shè)環(huán)形閉合網(wǎng)，盡量選用固定測站，且逐點觀測，計算環(huán)線閉合差后根據(jù)測站數(shù)進行平差，準確計算出各點的高程。將相鄰兩次觀測的高程差，定為該點的沉降量。③測量儀器。使用在檢定合格期內(nèi)的美國DiNi水準儀，配2m的銦鋼條碼尺進行觀測。④測量精度。標稱精度為±0.3mm/km，觀測精讀數(shù)取至0.1mm，估讀至0.01mm。

四、監(jiān)測計劃

當基坑工程進入開挖期間，由于基坑內(nèi)土體的荷載在減少，坑內(nèi)外土、水壓力量不平衡，有可能導致出現(xiàn)坑外土體和基坑本身的一定變形，因此擬將整個監(jiān)測過程分為三個階段：

各項目在基坑開挖前應(yīng)測得初始值。

第一階段：在開挖急劇卸載階段，測量間隔不大于1～3天;

第二階段：一般情況下5～10天觀測1次;

第三階段：主體結(jié)構(gòu)施工期間10～20天觀測1次。

當變形超過有關(guān)規(guī)定或場地條件變化較大時，當遇大雨、暴雨或基坑邊載條件改變時，應(yīng)及時監(jiān)測;當出現(xiàn)危險事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。按正常施工進度的情況下，預計總觀測20次。

五、測量儀器

（1）儀器必須通過計量認證，且在有效期內(nèi);

（2）儀器的功能和精度必須滿足監(jiān)測要求。

儀器設(shè)備如下表：

六、各監(jiān)測項目預警值

根據(jù)有關(guān)規(guī)范和基坑支護設(shè)計方案要求，初步確定各監(jiān)測項目的預警值如下表。

七、監(jiān)測要求

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載的施加時間、為分析基礎(chǔ)受力和變形等的需要，應(yīng)及時測量;（2）全部測量數(shù)據(jù)應(yīng)及時整理，發(fā)現(xiàn)問題當時改正，或重新測量;（3）監(jiān)測期間發(fā)現(xiàn)施工或設(shè)計問題應(yīng)及時反映。

八、資料整理與信息反饋

在監(jiān)測過程中與甲方及工程設(shè)計人員緊密聯(lián)系，與現(xiàn)場監(jiān)理密切配合，使監(jiān)測結(jié)果為支護方案的設(shè)計檢驗提供有力依據(jù)，最終能為該工程施工的有關(guān)單位提供有效服務(wù)。

（1）每次監(jiān)測后，及時向業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位等反饋觀測結(jié)果，若測量后發(fā)現(xiàn)位移較大，立即向相關(guān)單位及監(jiān)管部門匯報，并在24小時內(nèi)以書面報告形式通知并簽字確認;若測量結(jié)果正常，則在每次測量結(jié)束后3天內(nèi)向監(jiān)理提供監(jiān)測簡報。（2）監(jiān)測工作完成后，及時整理編制成果資料，在15天內(nèi)向甲方提交正式成果報告。內(nèi)容包括：a.監(jiān)測分析文字報告;b.所有觀測點孔的各次成果表;c.基準點及觀測點平面位置示意圖;d.“時間――變形量”曲線圖。

九、安全生產(chǎn)與文明生產(chǎn)

（一）安全生產(chǎn)

（1）要認真貫徹安全生產(chǎn)管理制度;（2）各崗位分工要明確，不允許串崗操作;（3）在監(jiān)測過程中，注意人員安全，同時保證測量儀器及設(shè)備的安全。

（二）文明生產(chǎn)

（1）必須遵守現(xiàn)場文明生產(chǎn)的有關(guān)要求;（2）應(yīng)積極配合相關(guān)施工單位人員工作，以確保施工正常進行。

十、建議

在基坑施工期間，為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確無誤，促進施工合理、安全、順利地進行，應(yīng)保護好現(xiàn)場監(jiān)測點尤其是基準點的完好。因此，建議業(yè)主及時提醒施工單位在施工期間一定保護好監(jiān)測點設(shè)施，使基坑監(jiān)測工作不會受到施工影響。

十一、結(jié)語

基坑監(jiān)測在房屋建筑施工中有著廣泛的運用，基坑監(jiān)測的主要目的就是確保基坑在開挖過程中，基坑本身的安全以及周圍地面、建筑物和管線等的在安全內(nèi)使用。因此，針對不同類型及不同設(shè)計安全等級的基坑工程，可以合理相應(yīng)采用不同的監(jiān)測技術(shù)方案，不盲目增項減項，可降低工程造價，為優(yōu)化設(shè)計、指導施工方案提供可靠依據(jù)，以確保基坑施工安全順利的進行。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等.GB50497-2009建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[2]中華人民共和國建設(shè)部.GB50026-2007工程測量規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[3]中國國家標準化管理委員會.GB/T12897-2006國家一、二等水準測量規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2006.

[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等.GB50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[5]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ120-2012建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[6]中華人民共和國建設(shè)部.JGJ8-2007建筑變形測量規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.