淺析建筑深基坑開挖的監測及預警分析

郭長城 白懷明 張新宇

【摘要】本文主要研究深基坑開挖變形監測的方案實施中，針對基坑等級、施工現場條件和支護結構的不同，簡述了監測項目、監測點的布置、監測方法及數據處理，最后根據監測數據提出預警值。

【關鍵詞】深基坑;水平位移;監測預警

Analysis on Monitoring and Early Warning Analysis of Deep Foundation Pit Excavation

Guo Chang-cheng，Bai Huai-ming，Zhang Xin-yu

（Shandong Yellow River Survey and Design InstituteJinanShandong250013）

【Abstract】This paper mainly studies the implementation of deep foundation pit excavation deformation monitoring. According to the difference of foundation pit grade， construction site conditions and supporting structure， the monitoring project， monitoring point arrangement， monitoring method and data processing are briefly described. Finally， according to monitoring The data presents an early warning value.

【Key words】Deep foundation pit;Horizontal displacement;Monitoring and early warning

1. 引言

隨著我國經濟的發展、科學技術不斷的創新，國內城市化水平進入一個全新的階段，為滿足城市建筑的需要，我國的深基坑工程也得到迅猛的發展。深基坑施工過程中的變形監測是指導施工、避免事故發生的重要措施，也是進行信息化施工的重要手段。通過施工監測來收集支護結構的變化信息，并對信息數據進行分析比較，看其變化是否超出允許變化限值，以此來監控其安全狀態。

2. 基坑工程監測項目及監測點的布設

2.1基坑的開挖將必然會造成對建筑物、道路、管線、地下管線等的影響，為了確保在基坑開挖過程中周圍環境的安全可靠，需要對周圍環進行監測，確定監測的內容。基坑工程監測項目可按表1選擇。

2.2對于一個具體的工程，其監測內容的確定應根據工程項目的具體特點來定，一般來說，主要取決于工程的規模、重要程度、工程施工場地的地質條件及業主的財力。監測點布置是針對工程實際情況出發，重點圍繞支護結構本身的薄弱處，以及基坑在開挖和地下室施工對周邊環境的監測。

2.2.1周圍及相鄰環境的影響程度設監測點的布置。

（1）在周圍建筑處地面和墻上設置水平位移監測點;

（2）道路監測點設有井蓋保護，盡可能設在管線設備的管線中和閥門上;

（3）圍墻對基坑變形比較敏感，選擇基坑四周及中間的圍墻上設置觀測點;

（4）基坑監測基準點選在不受開挖影響范圍以外的區域內，影響范圍為基坑開挖深度的3～4倍。

2.2.2支護結構變形監測點的布置。

（1）沿支護樁每15～20m設置一個觀測點，監測點隨圈梁同時澆鑄，采用鋼筋埋入30～40cm，外露1～2cm并在頂部設置十字絲標志，各點距槽邊1m左右。

（2）基坑邊坡頂部的水平位移監測點應沿基坑周邊布置，基坑周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點間距不宜大于20m，每邊監測點數目不應少于3個。

（3）圍護墻頂部的水平位移監測點應沿圍護墻的周邊布置，圍護墻中部、陽角處應布置監測點。監測點間距不宜大于20m，每邊監測點數目不應少于3個。

3. 深基坑位移監測方法淺析

（1）測定特定方向上的水平位移時可采用視準線法、小角度法、投點法等;測定監測點任意方向的水平位移時可視監測點的分布情況，采用前方交會法、自由設站法、極坐標法等;當基準點距基坑較遠時，可采用GPS測量法或三角、三邊、邊角測量與基準線法相結合的綜合測量方法。

（2）豎向位移監測可采用幾何水準或液體靜力水準等方法。坑底隆起（回彈）宜通過設置回彈監測標，采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測。

圍護墻體或坑周土體的深層水平位移的監測宜采用在墻體或土體中預埋測斜管、通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。

（3）基坑開挖過程中支護結構內力變化可通過在結構內部或表面安裝應變計或應力計進行量測。土壓力宜采用土壓力計量測。 土壓力計埋設可采用埋入式或邊界式（接觸式）。

（4）地下水位監測宜通過孔內設置水位管，采用水位計等方法進行測量。地下水位監測精度不宜低于10mm。

（5）錨桿拉力量測宜采用專用的錨桿測力計，鋼筋錨桿可采用鋼筋應力計或應變計，當使用鋼筋束時應分別監測每根鋼筋的受力。

4. 變形監測數據處理及預警

4.1控制值是監測項目的變形極限值，包括累計控制值和速率控制值（一般為累計控制值80%）。一般由設計人員根據基坑重要等級，考慮地基土質、開挖深度、相鄰地表和地下建（構）筑物地基基礎及重要性、地下管線、交通、社會經濟多種因素，綜合分析確定。

4.2根據多年觀測實踐經驗及大量數據分析的基礎上，推薦以下值為預警值：

（1）支護結構頂端總水平位移量（總水平位移）達到或超過基坑開挖深度的0.6%;

（2）支護結構頂端水平位移速率大于4mm/d;

（3）最大累計沉降量達到或超過基坑深度的0.7%;

（4）支護結構頂端連系梁出現裂縫;

（5）基坑附近建筑物、構筑物、道路等出現裂縫;

（6）基坑出現管涌或滲漏;

（7）實測基坑應力超過設計允許值。

參考文獻

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