蘭州某基坑及周邊建筑物變形監測分析

（甘肅省工程設計研究院有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

城市地下空間的開發越來越復雜多樣，與之而來的是深基坑工程施工對周邊保護建筑的保護要求越來越高[1]。建筑高度的增加緩解了用地緊張，即便如此，建筑物密度依舊不斷增加，逐漸造成基坑和已有建筑及道路緊密相鄰。一方面，空間受限，施工機械受約束，基坑施工難度增大；另一方面，由于基坑緊鄰既有建筑，若基坑出現事故，必將對周圍建筑物、道路等造成影響，輕則影響建筑和道路的安全使用，重則威脅人的生命安全。因此，基坑變形和基坑施工影響下周邊既有建筑的變形備受關注。變形控制成為新的聚焦點，而對基坑及周邊環境的變形監測則是了解變形必不可少的手段。變形監測能夠反映基坑和周邊建筑的變形量和變形速率，并結合預警值，為基坑和周邊建筑事故做出預防措施，甚至可通過變形監測預測變形趨勢，及時發現問題，調整和優化施工方案。本文以蘭州某住宅小區住宅樓基坑為工程背景，依據相關基坑監測方案，現場監測施工過程中基坑及周邊既有建筑物的變形，將水平和豎向位移數據處理成圖表，以分析基坑和周邊建筑變形規律。

1 工程概況

蘭州某小區住宅樓為框架剪力墻結構，采用樁筏基礎，樁基采用人工挖孔灌注樁。該建筑地上33層，地下1層，基坑開挖深度約為4.5～8.1m。擬建場地北側是既有彩鋼板房，為2層，根據建設方意見，將在基坑開挖前拆除，故不考慮其影響；基坑東側為既有小區道路，寬約5m，基坑上口距離馬路道牙約0～4.9m；基坑南側為既有家屬院住宅樓，尚未拆遷，地上6層，磚混結構，淺基礎形式，基坑上口距其約3.0m；基坑西側北段為住宅樓，框架剪力墻結構，地上為30層，地下為1層，埋深約7.5m，基坑上口距其約15.6m。由《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）[2]中的相關內容可知，此住宅樓基坑安全等級為一級，需要在基坑開挖過程中對周邊道路和既有建筑物進行保護。考慮到基坑周邊環境概況和基坑工程地質條件，該基坑采用“護坡樁+預應力錨桿”和“土釘墻+預應力錨桿”支護措施。依據《建筑基坑工程監測技術規程》[3]中相關要求，需要對本工程基坑支護進行監測。

2 基坑變形監測點布置

基坑一共布置12個監測點，基坑監測點位布置如圖1，12個監測點為JK01-JK12，監測項目為基坑坡頂土體水平位移和豎向位移。

此外，由于基坑臨近建筑、道路及圍墻，其變形亦在監測范圍內。

3 基坑變形分析

3.1 基坑位移分析

圖2和圖3為12個監測點JK01-JK12的水平位移和豎向位移變化曲線。由圖可見，施工初期曲線均較陡，而后曲線均變緩，雖然有波動，但不再急劇增加，最后趨于水平，說明基坑開挖初期位移增加幅度較大，隨后減小，最終平穩。

3.2 周邊建筑位移分析

同時，本文對基坑周邊6F磚混和1F平房建筑以及道路和圍墻物的水平位移、豎向位移進行監測。由于篇幅有限，僅選取基坑周邊6F磚混建筑進行分析。

圖1 基坑監測點布置圖

圖2 基坑監測點水平位移變化圖

圖3 基坑監測點豎向位移變化圖

圖4、圖5分別為基坑周邊6F磚混建筑水平位移、豎向位移曲線。圖中曲線變化趨勢均為先陡增后平緩，表明基坑周邊6F磚混建筑水平和豎向位移受基坑開挖施工的影響，期初位移變化幅度較大，隨后減小，最后接近于零。

圖4 6F磚混建筑物監測點水平位移變化圖

圖5 6F磚混建筑物監測點豎向位移變化圖

3.3 結果分析

圖2和圖3的位移曲線變化特點表明，基坑水平位移和豎向位移在基坑施工前期變化幅度較大，隨后位移變化緩慢下來，最終均朝著可控制的方向發展，基坑變形逐漸穩定。對比圖4和5發現，周圍建筑水平位移和豎向位移有著同樣的變化趨勢，但是位移較小，由于三個監測點與基坑距離不同，所以水平位移曲線稍有差異，豎向位移曲線則基本一致。由以上分析可知，在對基坑及周圍環境進行變形監測的過程中，施工現場未出現明顯異常情況。

4 結論

本文通過對蘭州某基坑及其周邊環境的監測，分析基坑和周邊一處建筑的實測變形規律發現，基坑及周邊建筑水平位移和豎向位移變化幅度開始陡增，隨之減小，最終趨于平穩，說明基坑變形規律基本一致。且基坑的12個位移監測點的水平位移在0～7.80mm之間，豎向累計位移在0～7.90mm之間，磚混6F建筑物的3個位移監測點的水平位移為0～4.10mm，豎向位移為0～3.80mm，均未超預警值，證明基坑施工雖伴隨有變形，也對周邊建筑造成變形影響，但基坑及周邊建筑是安全的。通過以上對位移的分析，可得出如下結論：

1）由基坑和周邊建筑變形過程可知，其豎向位移與水平位移的變化趨勢基本一致，都是開始變化較大，隨后減緩，最后趨于穩定，但基坑位移較大，周圍建筑物變形較小，說明基坑開挖施工過程中會對周圍環境造成一定影響，使其產生相應的變形。

2）通過對基坑及基坑周圍建筑的變形監測以及對監測數據的分析可知，為減小基坑開挖對周邊建筑影響并使其得到控制，需要合理地安排監測點的平面布置[4]。

3）未來基坑工程中需要形成體系化、信息化施工，對基坑、基坑周邊環境、既有建筑物地下結構變形等的監測會更加便捷，定期分析監測數據、預測未來變形走勢、反饋施工信息等也需要一體化，以期最大化地減少基坑事故[5]。