基坑監測中深層水平位移的應用研究

張 程

(上海匯谷巖土工程技術有限公司，上海 201108)

0 引言

隨著城市化進程的加劇，城市建設用地供需矛盾問題突出，充分利用地下空間已經逐漸成為國際節能的新趨勢。地下商場、超高層建筑、地鐵換乘車站等工程要求基坑開挖深度逐漸加大，這些工程在建設的過程中必然會對周邊的環境(管線、房屋等)造成一定的影響，為了確保工程的順利進行和信息化施工，降低工程風險，監測工作就變得異常重要，其中測斜更是重中之重。

1 工程概況

本基坑項目占地10 813 m2，基坑面積約為8 400 m2。整個項目地上總建筑面積66 160 m2，地下建筑面積26 779 m2，建筑高度在140 m左右。由于本工程裙房區域和塔樓區域的地下層數不同，因此圍護設計將整個項目基坑劃分為兩個小坑，分別為南坑裙房基坑，北坑塔樓基坑。本工程北坑開挖深度為10.9 m和9.9 m，南坑地下4層區域開挖深度為16.4 m，地下5層區域開挖深度為19.6 m。

2 監測過程

2.1 測點布設及安裝

本基坑長邊達到126.5 m，南北兩側長邊中部抵抗變形能力相對較弱，且緊鄰基坑東側和北側1倍開挖深度范圍內有多根壓力管線，緊鄰基坑南側有1幢3層無樁磚混結構民宅，故在基坑圍護體內按22 m左右間距進行測點布設，測斜管深度與圍護體等深。在圍護鉆孔灌注樁鋼筋籠和地下連續墻施工過程中，同步進行測斜管的安裝固定。共布設墻體測斜監測點17個(CX1～CX17)，基坑圍護平面及測點布置圖見圖1。

圖1 基坑圍護平面及測點布置圖

土體測點選擇在鄰近重要設施位置且與圍護體呈斷面進行布置，盡量靠近被監測對象，以利于更直觀更真實地發現問題，并且與圍護體測斜相比對，真實了解基坑開挖對周圍土體的影響。采用鉆孔法埋設，將PVC測斜管置入孔中，管內的十字滑槽(用于下放測斜儀探頭滑輪，且用于控制測量變形方向)中必須有一對與基坑邊線垂直，管側空隙用砂子或注漿方法進行有效密實回填，共布設土體深層側向變形(土體測斜)測點9個(TX1～TX9)。

2.2 數據分析

1)基坑北側。測點(CX06)可測深度為23.6 m。在第一層、第二層土開挖期間，該處8 m以上部分變形較大，向基坑內位移，最大位移量達到15.87 mm，未達到報警值(30 mm)。TX01變形較小，最大變形值為10.31 mm，最大變形深度在5 m～7 m處，見圖2。第三層土開挖及底板施工期間，監測數據反映圍護體基本穩定，累計位移在此期間未出現突變，最大值達到9.16mm。支撐拆除對該側圍護體水平位移影響較大，在1 m～5 m處，向坑外位移較大。在開挖期間，土體未出現突變現象。

圖2 測點CX06及TX01變化歷時曲線圖

圖3 測點CX16變化歷時曲線圖

2)中隔墻。此測點(CX16)的變形數據分析:CX16位于中部，可測深度為36.5 m，CX16最大累計位移量為7.84 mm。由圖3可見，圍護體中部變形最大，兩端較小。從開挖至出結構±0.00，該側圍護體監測數據總體變化不大，未出現突變。3)基坑南側。測點CX14(40.5 m)位于西側中部。由圖4可知，在第二層土開挖至停工期間，各側圍護體變形較小，基本平穩。從第三層土開挖至底板施工期間，由于開挖深度在19 m左右，各側圍護體變形較大，最大變形量45.10 mm。最大變形深度均在18 m～22 m區域。在拆撐期間，0 m～6 m處各側圍護體明顯向坑外位移，變化平穩，無突變數據。在開挖期間，各側土體測斜孔變形趨勢一致，且在中部深度15 m～25 m處，變形較大，向基坑內位移。其中，南側兩個測點最大變形值均超過報警值

20 mm。

3 結論與建議

圖4 測點CX14及TX07變化歷時曲線圖

3.1 主要結論

1)高品質的材料，高質量的安裝質量，先進的監測設備是保證獲取高精度數據的前提。2)測斜的安裝過程中要保證測斜管與地墻的貼合，要保證一對槽口垂直于基坑，保證測試數據能真實反映地墻的變化情況。3)在整個監測過程中，光學測量出的管口水平位移與測斜的結果有時候并不一致，要結合基坑開挖的實際工況對監測數據進行光學修正，反映基坑真實變化趨勢。4)監測過程中要嚴格按照規范操作，固定測試儀器和測試間距尤其重要，并要對儀器設備定期標定。5)本次的測試結果為施工單位提供了很好的指導作用，保證了工程的順利進行。同時也為設計單位提供了驗證數據。

3.2 存在的不足

1)對于深度較大的測斜管，安裝過程比較困難，測斜管的扭曲現象比較嚴重，需尋求更好的安裝方法。2)對于地連墻上后補的深度較大的測斜鉆孔，鉆孔操作要求高，成功率不高。3)測斜管的安裝深度由于施工、安裝等原因造成測斜管堵塞，造成能實際使用的深度變小，影響測試效果。4)測斜的測試結果要結合其他測試項目(如軸力、地表沉降等)綜合判斷，提供科學合理的測試結果。

［1］王 奎.安全監測預報技術在基坑支護施工中的應用研究［D］.長春:吉林大學，2004.

［2］吳松華，謝錦濤.深層水平位移監測中測斜管的埋設施工［J］.低溫建筑技術，2012，169(7):126-127.

［3］呂作海.淺談測斜管的埋設及資料分析［J］.四川水力發電，2010，29(4):114-116.

［4］GB 50497-2009，建筑基坑工程監測技術規范［S］.

［5］DG/T J08-2001-2006，基坑工程施工監測規程［S］.