深基坑工程中的遠程動態監測技術研究

石重慶

【摘? 要】為保證工程安全順利地進行，在基坑開挖及結構構筑期間須對現場的實際數據進行勘測與分析。沒有了施工監測與現場的數據分析，想要將工程順利地進行下去是非常困難的。因此，在基坑施工過程中開展系統的監控量測，是確保基坑工程順利開展的重要保障。論文將通過實例深入研究深基坑工程中的遠程動態監測技術。

【Abstract】In order to ensure the safe and smooth progress of the project， it is necessary to survey and analyze the actual data during the excavation of foundation pit and structural construction. Without construction monitoring and site data analysis， it is very difficult to carry on the project smoothly. Therefore， carrying out systematic monitoring and measurement during foundation pit construction is an important guarantee to ensure the smooth development of foundation pit engineering. This paper deeply studies the remote dynamic monitoring technology in deep foundation pit engineering through examples.

【關鍵詞】深基坑工程;遠程動態監測技術;監控量測

【Keywords】deep foundation pit engineering; remote dynamic monitoring technology; monitoring and measurement

【中圖分類號】TU753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）06-0171-02

1 引言

監測數據可以稱為工程的檢測報告，數據上會把所有的狀態都顯示出來。從某種意義上施工監測也可以說是一次1∶1的巖土工程原型試驗，所有的數據是基坑支護結構和周圍地層在施工過程中的真實反映，將所有可能影響到工程的因素全部顯示出來。與其他客觀實物一樣，基坑工程在空間上是三維的，在時間上是發展的。如果沒有施工監測與現場的數據分析，想要將工程順利地進行下去是非常困難的。

2 工程概況

本工程監測項目監測對象為土建工程施工期間影響范圍內的軌道交通1號線既有運營隧道變形監測。擬建3號線金湖廣場站與既有1號線運營線隧道邊線水平凈距約為31.5m。位于施工影響范圍內的既有1號線運營隧道長約100m（里程ZSK22+030～ZSK22+130，YSK22+030～YSK22+130）。擬建軌道交通3號線金湖廣場站車站南端與既有1號線運營線隧道邊線水平凈距約為31.5m，擬建軌道交通3號線金湖廣場站～埌西站盾構區間下穿既有1號線運營線，下穿位置處1號線與3號線區間凈距約為4.98m。

既有運營地鐵一號線位于金湖廣場站南端頭井的南側，距離端頭井約33m。端頭井施工過程中其空間效應較好，同時地層條件相對較好。施工過程中考慮了采用分層分段減小擾動的開挖方式，開挖至坑底巖層時采用高頻破碎錘進行施工，盡量減小施工擾動。同時，為避免基坑地墻接頭處的滲漏水導致的水土流失，采用了超前探挖和地墻接縫鋼板封堵的措施，做到地墻幾乎滴水不漏。因此，基坑施工過程中，既有一號線區間的監測變形均較小。

3 監測方案

金湖廣場站監測包括主體基坑監測及周邊環境監測，主要監測項目如表1所示。

4 監測數據分析

金湖廣場站共計埋設基坑穩定監測點145個（包含墻體位移、支撐軸（應）力、立柱豎向位移、地下水位、土體水平位移等），周邊環境監測點203個（包含地表沉降、建筑物沉降、建筑物傾斜、構筑物沉降、管線沉降等），基坑開挖至水位線以下，為確保基坑安全，監測頻次由每天1次增加至每天2次。由于在基坑開挖施工過程中，土體的卸載及地下水位的變化引起土體的應力釋放、重分布從而導致土體產生變位，對周邊環境將產生一定的影響，特邀請同濟大學對金湖廣場站深基坑及周邊環境進行建模分析。在基坑施工過程中，根據監測數據顯示，金湖廣場站目前監測數據正常，監測值均在控制值以內，且基坑施工過程的監測數據基本能與建模分析數據擬合（見表2）。

分析說明：①現代國際沉降值大于模擬分析值，原因分析為：第一，該大樓臨近基坑側有2座大化糞池，開挖過程中對化糞池進行遷改，化糞池開挖對現代國際沉降有一定影響;第二，化糞池遷改時間約50天，該段時間同步開挖基坑，支撐施工不及時對大樓沉降有一定影響。②工行小區沉降值小于模擬分析值，原因分析為該范圍變更取消負四層外掛部分土方開挖，減小了對建筑物的影響。③基坑變形數據與模擬分析數據吻合。

4.1 地下水位監測數據分析

根據基坑施工過程中的地下水位變化曲線，可以得知基坑施工過程中坑外地下水位的變化較小，地連墻將坑內與坑外的地下水位都斷絕開。從另一方面講，地連墻接縫處的滲漏水也得到了較好的處理，證明了超前探挖和鋼板封堵達到了理想的目標。隨著施工的不斷進行，地下結構的回筑，坑外地下水位也逐漸平穩下來。

4.2 主要建筑物的沉降分析

4.2.1 工行金碧苑小區住宅樓的沉降分析

工行金碧苑小區住宅樓位于基坑南側，處于基坑開挖的長邊方向，受基坑開挖施工影響較大。由于現場條件的限制，監測僅得到工行金碧苑小區周邊的地表沉降情況。隨著施工的不斷進展，基坑開挖引起的建筑物周邊地表沉降不斷增大，最大沉降值約為17.92mm，JD3-1最大沉降值為16.23mm，JD3-3最大沉降值為17.47mm;JD3-5最大沉降值為16.56mm，JD3-6最大沉降值為11.17mm，測點間距約30m，從而可以近似計算得到基坑施工過程中建筑物最大差異沉降增量為5.06mm，最大傾斜增量為0.02%。

4.2.2 現代國際的沉降分析

現代國際與基坑的相對位置關系與工行金碧苑基本相同，其沉降變形量級也與工行金碧苑小區基本相同。最大沉降值約為24.19mm，JD4-1最大沉降值為19.27mm;JD4-4最大沉降值為17.95mm，JD4-7最大沉降值為9.98mm，JD4-9最大沉降值為20.76mm，測點間距約30m，從而可以近似計算得到基坑施工過程中建筑物最大差異沉降增量為7.97mm，最大傾斜增量為0.03%。

4.3 地墻水平變形分析

從基坑東、西兩側圍護地墻最終變形和深度的關系。可以明顯看出，由于基坑東側建筑物較多，附加荷載較大，而西側南寧百貨地下廣場則因為純地下結構，且存在下沉廣場，因此，水平荷載較小，從而基坑東、西兩側水平荷載不平衡，東側作用在地墻上的水平荷載大于西側作用在地墻上的水平荷載。同時，由于二、三道支撐作用位置坑外土體主要為粉質粘土和粉土，土體條件較差，不能提供較大的被動抗力，因此，基坑西側地墻在第二、三道支撐水平力作用下，有向坑外位移的趨勢。而第四、五道支撐所在位置以砂土、圓礫、泥巖為主，東側在該深度的土壓力較小，對應深度處地墻水平變形以向坑內變形為主。數值分析的預測最大水平位移發生基坑東側，約23.71mm，西側最大水平位移約15.21mm。監測結果最大水平位移亦發生在地墻東側，最大變形約25.32mm，西側最大水平位移約17.4mm，與對應的數值分析結果趨勢相同。

整體來看，金湖廣場站地連墻水平變形較小，最大水平位移約為25.32mm，與開挖深度比值約0.09%，相應的水平變形較小。

5 結語

本文通過以金湖廣場站施工為實例，深入地研究了深基坑工程中的遠程動態監測技術。在施工過程中，采用了包括變形監測、內力監測、地下水位監測以及運營地鐵一號線變形監測在內的各種監測方式，對基坑工程開挖施工擾動對周邊環境的影響進行了系統的把握。希望在日后的類似工程中，遠程動態監測技術可以發揮更大的作用。

【參考文獻】

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