東南國際航運中心深大基坑變形監測方案研究

程 峰

(廈門海投工程建設有限公司，福建 廈門 361000)

1 概述

目前，隨著高層建筑體型越來越大，形式越來越復雜，必然會有深大基坑的出現。深大基坑的施工，安全與質量是永恒的關注點。而施工監測是了解深大基坑變形的直接手段。韓星晨闡述了深基坑施工監測方法,以便滿足其安全施工要求,降低這類工程深基坑施工風險[1]。蔡梅以廣州某綜合樓基坑為工程背景,通過分析監測數據,總結支護結構變形應力變化規律,探討基坑在開挖工況下時程變化規律[2]。伍明浪指出深大基坑施工過程中，監測技術對于深大基坑施工過程的安全性與穩定性顯得非常重要[3]。楊立峰指出，在深大基坑施工過程中，土體位移監測技術可以有效掌握周圍土體變化情況，監測數據可為相關工作提供技術參考[4]。本文擬結合東南國際航運中心總部大廈D座深大基坑施工，設計其施工監測方案，為后續施工提供技術支持。

2 工程概況

本工程根據設計圖紙要求，集水井和電梯井深坑開挖時需從集水井和電梯井底標高向下挖1倍板厚，再向周邊擴挖1倍板厚， 并以45°放坡開挖至筏板標高，因此D座主樓筏板及大承臺內電梯井坑及集水井坑需要開挖至相對標高-21.9 m,從-15.3 m標高算起其深度為6.6 m,大于5.0 m，屬于深基坑開挖。

根據邊坡支護設計的詳圖，本工程的電梯井、集水井坑采用分級放坡噴射混凝土護坡和對局部軟弱土層分布區域采用超前鋼花管支護設計方案。周邊除有沖孔灌注樁外，無其他結構和管線，環境條件簡單。深基坑距37號西地塊大基坑側壁均在10 m以上；地下水處理：因開挖標高以下一定深度范圍內存在中砂層，屬于場地內較主要的承壓含水層，故在深基坑四周布置5口減壓降水井。

3 深大基坑變形監測方案設計

3.1 測量設備

本項目所需的各項設備如表1所示。

3.2 監測項目、測點布置和精度要求

表1 深大基坑變形監測所需設備

根據現場條件以及施工要求，擬定了四項監測項目，各監測項目、測點位置與精度要求如表2所示。

表2 監測項目、測點位置和精度要求

3.3 監測頻率

根據相關規范和施工設計圖紙的要求，各監測項目的監測頻率為：施工前測定初始值，基坑開挖后至完工前，相鄰的觀測時間一般不應該超過3 d；基坑完工后一個月內，建議檢測頻率為1次/月；基坑回填前，監測頻率為1次/15 d。當出現特殊情況之時，應提高監測頻率。

3.4 監測項目異常情況下的處理辦法

1)當變形速率或累計變形量達到報警值時，必須立即口頭通知業主、監理單位，并在24 h內向業主、監理單位、施工單位和其他有關部門提供書面報警單、監測簡報；

2)迅速行動，會同業主、監理單位、設計和施工單位到現場，分析原因，制定應急對策；

3)加密監測頻率，跟蹤監測基坑變形，并向業主、監理和施工單位匯報監測結果和變形發展趨勢。

3.5 支護結構水平位移監測

1)點位埋設。

在施工影響范圍外(3倍基坑深)穩定的位置埋設3個基準點，在基坑角埋設5個工作基點。其點位按通用標準制作。

2)監測方法。

控制網技術要求如表3所示。

表3 邊角網測量技術及誤差要求

3.6 沉降觀測

1)基準點及觀測點埋設。

埋設3個沉降觀測基準點(在3倍基坑開挖深度范圍以外)。基準點采用深埋式水準標志，埋設深入基巖2 m,并用混凝土澆灌，或在已穩定的樁基礎建筑物基礎上鉆孔埋設，水準基準點如圖1所示。

支護結構頂沉降監測點與位移監測點共用:道路、管線監測點在路面上鉆孔埋設:建筑物監測點埋設在建筑物角基礎或柱子上，鉆孔埋設:地表監測點用60 cm鋼筋埋設于土體中，頂部用混凝土固定，鋼筋頂露出混凝土約1 cm。

2)監測方法。

沉降觀測采用閉合水準測量，精度要求為一級沉降觀測精度。

3.7 基坑外地下水位監測

水位監測采用鉆孔測水井內水面高程方法，具體埋設方法見圖2。

3.8 測斜監測

基坑周邊土體的深層水平位移的監測采用在土體中預埋測斜管、通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法，具體見圖3。

3.9 監測標準

基坑安全等級為二級，其最大水平位移允許值為40 mm。

4 結語

深大基坑在現代各類結構中出現的頻率越來越高，如何保證深大基坑安全施工一直是一個重大的課題。監測作為一個可以了解深大基坑變化規律的直接手段，在深大基坑中應用越來越廣泛。本論文結合東南航運中心深大基坑現場條件，設計了施工監測方案，主要有如下結論：

1)選取了相關監測設備，主要包括全站儀、電子水準儀、水位儀、測斜儀、測頻儀。該類型設備精度滿足要求。

2)制定了監測項目，主要包括支護結構頂水平位移、沉降、測斜、地下水位、周邊地表、道路和管線沉降等，各個項目監測位置、監測點數量與精度要求。提出了監測項目異常的處理辦法。

3)根據規范與設計圖紙的要求，擬定了監測頻率，并提出了提高監測頻率的相關要求。

4)制定了支護結構位移、地下水位、測斜監測方案以及質量安全保證措施。

5)擬定了各監測項目的監測標準。

本監測項目在東南航運中心深大基坑施工中發揮了重大的作用，確保了該基坑的順利施工與安全，說明該監測方案合理可行。