胡鼎培

摘 要：在建筑工程施工中，建筑物基坑開挖的深度越來越大，其周邊環(huán)境也變得越來越復(fù)雜，為了保證基坑以及周邊建筑物安全，必須加強(qiáng)對(duì)基坑邊坡的監(jiān)測(cè)，工程工程施工安全。本文主要闡述了建筑邊坡周邊及基坑監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：基坑；建筑；監(jiān)測(cè)；安全

引 言

在建筑基坑施工中，存在很多的不可預(yù)見因素，如果施工監(jiān)測(cè)工作不能及時(shí)的跟進(jìn)，那么就會(huì)導(dǎo)致基坑邊坡以及周圍建筑物產(chǎn)生變形，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，所以加強(qiáng)建筑物基坑邊坡的監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解基坑及附近建筑物的實(shí)際工作狀態(tài)，對(duì)確保安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和施工的順利進(jìn)行是非常必要的。

1 建筑邊坡周邊及基坑監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

1.1 監(jiān)測(cè)時(shí)間

施工期安全監(jiān)測(cè)，在施工過程中，對(duì)基坑邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，評(píng)價(jià)基坑邊坡的穩(wěn)定性以及周邊建筑物的情況，避免基坑邊坡工程事故發(fā)生，確保施工安全、快速地進(jìn)行，同時(shí)為后續(xù)可能的處置設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1.2 監(jiān)測(cè)精度及監(jiān)測(cè)方法選擇

1.2.1 監(jiān)測(cè)精度

在監(jiān)測(cè)工作中，監(jiān)測(cè)精度應(yīng)滿足以下要求：抗滑樁樁體及深部位移測(cè)斜誤差≤0.5mm；水平位移監(jiān)測(cè)誤差≤0.5mm；垂直位移監(jiān)測(cè)誤差≤0.4mm；應(yīng)力監(jiān)測(cè)測(cè)量誤差≤0.1%（F·S）。

1.2.2 監(jiān)測(cè)方法的選擇

監(jiān)測(cè)方法的選擇根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地條件、基坑等級(jí)和設(shè)計(jì)要求、結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)和方法的等因素綜合確定，監(jiān)測(cè)方法應(yīng)合理易行。所有觀測(cè)儀器、設(shè)備和監(jiān)測(cè)元件均經(jīng)過校準(zhǔn)和標(biāo)定，校準(zhǔn)記錄和標(biāo)定資料齊全，隨時(shí)保持在規(guī)定的校準(zhǔn)有效期內(nèi)，滿足觀測(cè)精度和量程的要求，確保監(jiān)測(cè)具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。變形測(cè)量點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)?；颖O(jiān)測(cè)時(shí)確定固定的觀測(cè)人員并采用相同的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法，使用設(shè)備為同一設(shè)備，觀測(cè)的環(huán)境和條件基本相同，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確。

1.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置原則是：基準(zhǔn)點(diǎn)選取在本身穩(wěn)定的地段，相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置能反應(yīng)邊坡情況的關(guān)鍵位置，充分考慮評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性原則。在實(shí)施過程中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在盡可能提高監(jiān)測(cè)精度與更方便監(jiān)測(cè)工作開展的前提下，經(jīng)參建各方同意，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置、數(shù)量可以作適當(dāng)調(diào)整。

1.4 監(jiān)測(cè)周期及頻次

邊坡監(jiān)測(cè)工作時(shí)間主要為施工期和營(yíng)運(yùn)初期，實(shí)際施工監(jiān)測(cè)期可能為0.5年，運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)期3年，實(shí)際總的監(jiān)測(cè)時(shí)間設(shè)計(jì)為3.5年。監(jiān)測(cè)頻度應(yīng)按先密后疏的原則進(jìn)行，與施工進(jìn)度和降雨量相適應(yīng)。在雨季、邊坡開挖期間和已出現(xiàn)變形破壞時(shí)應(yīng)加密監(jiān)測(cè)。連續(xù)3日降雨量大于50mm/日時(shí)，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，竣工后監(jiān)測(cè)次數(shù)可減少，總的監(jiān)測(cè)期數(shù)約為80期。

1.5 監(jiān)測(cè)參考預(yù)警值

工程監(jiān)測(cè)報(bào)警值應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)的限值、地下主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求以及監(jiān)測(cè)對(duì)象的控制要求，監(jiān)測(cè)報(bào)警值以監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的累計(jì)變化量和變化速率值兩個(gè)值控制。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，必須立即報(bào)警；若情況比較嚴(yán)重，應(yīng)立即停止施工，并對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊的保護(hù)對(duì)象采取應(yīng)急措施。

（1）當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值；

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)或樁基基坑周邊土體的位移出現(xiàn)異常情況；

（3）樁基基坑護(hù)壁出現(xiàn)過大變形、裂縫、大股地下水涌出的現(xiàn)象；

（4）周邊建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)部分、周邊地面出現(xiàn)可能發(fā)展的變形裂縫或較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫；

（5）根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)判斷，出現(xiàn)其他必須報(bào)警的情況。

1.6 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理

對(duì)施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理主要包括以下內(nèi)容：

判斷數(shù)據(jù)的真實(shí)性。應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性做出判斷，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠后在進(jìn)行分析和對(duì)比。對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。針對(duì)異常數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析后進(jìn)行判斷，確定數(shù)據(jù)異常類型，并采取對(duì)應(yīng)措施；判斷施工方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化是否與實(shí)際工況相吻合。首先分項(xiàng)各個(gè)測(cè)項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況，再綜合各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行總體分析，確定各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的變化趨勢(shì)是否一致。

2 案例分析

2.1 工程概況

某建筑基坑西側(cè)為建筑大樓，東面為市政道路，南面為高層技術(shù)樓建筑，北面為醫(yī)院，現(xiàn)場(chǎng)地形平坦，地面標(biāo)高為7.26m。本基坑采用明挖法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用支護(hù)樁，與內(nèi)襯梁構(gòu)成重合結(jié)構(gòu)?；訕?biāo)準(zhǔn)段深度約15.14m，支護(hù)樁征為1000mm，設(shè)3道鋼筋混凝土支撐，局部用苗鎖進(jìn)行加固，基坑安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1。

根據(jù)房屋基礎(chǔ)調(diào)查資料，兩棟大樓離基坑邊線約10m和7m，西側(cè)辦公樓地下室二層，南側(cè)技術(shù)樓一層地下室，基礎(chǔ)采用樁徑0.5m預(yù)制應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)14.5～24m，北側(cè)醫(yī)院離基坑邊線約5m，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，二層地下室。彩田路車流較多，交通繁忙。

2.2 監(jiān)測(cè)目的、項(xiàng)目

2.2.1 監(jiān)測(cè)目的

通過監(jiān)測(cè)隨時(shí)掌握土層和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化情況，以及臨近建筑物的變化情況，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行分析對(duì)比，以判斷前一步施工工藝和施工參數(shù)是否要修改，以確定下一步施工參數(shù)，以此達(dá)到信息化施工的目的，使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和成果成為現(xiàn)場(chǎng)施工工程技術(shù)人員判斷工程是否判斷安全的依據(jù)，成為工程決策機(jī)構(gòu)的眼睛。通過對(duì)臨近建筑的監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證基坑開挖方案和環(huán)境保護(hù)方案的正確性，及時(shí)分析出現(xiàn)的問題，及時(shí)采取措施對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行下一步的加強(qiáng)保護(hù)。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與理論值的比較、分析，可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的正確性。在施工全過程中，通過對(duì)既有地面和地下建筑物、構(gòu)筑物各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，將結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，保證既有建筑物和構(gòu)筑物的安全。

2.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

根據(jù)本項(xiàng)目基坑工程情況，按照施工圖紙要求，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有：①基坑周邊建筑物變形監(jiān)測(cè)；②土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)；③地下水位監(jiān)測(cè)；④樁體變形監(jiān)測(cè)。

2.2.3 警戒值確定

建筑物安全觀測(cè)的預(yù)警值就是設(shè)定一個(gè)定量化指標(biāo)系統(tǒng)，在其容許的范圍內(nèi)認(rèn)為構(gòu)筑物是安全的，并對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生有害影響，否則認(rèn)為構(gòu)筑物是非穩(wěn)定的或危險(xiǎn)的，并將對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生有害影響。報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)如表1：

2.3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)置

2.3.1 建筑物沉降、傾斜監(jiān)測(cè)

根據(jù)規(guī)范，對(duì)3倍于基坑深度范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行須進(jìn)行沉降、變形監(jiān)測(cè)。項(xiàng)目西側(cè)為天威辦公樓，根據(jù)房屋基礎(chǔ)調(diào)查資料，技術(shù)樓距基坑線約10m，監(jiān)測(cè)點(diǎn)共布置33個(gè)。北側(cè)為醫(yī)院辦公樓，距基坑邊線5m，南側(cè)為技術(shù)樓，距基坑邊線5m，監(jiān)測(cè)位置在建筑物轉(zhuǎn)角點(diǎn)結(jié)構(gòu)柱。

2.3.2 土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)

對(duì)邊坡巖土體內(nèi)部蠕變、特別是滑動(dòng)面位移矢量的監(jiān)測(cè)，一般采用測(cè)斜儀法。在鉆孔內(nèi)埋設(shè)測(cè)斜管，定期用測(cè)斜儀測(cè)量測(cè)斜管隨巖土體深部位移大小、方向，以此監(jiān)測(cè)巖土體深部位移沿鉆孔深度逐點(diǎn)連續(xù)的位移變化，由此建立位移-深度關(guān)系曲線，通過該關(guān)系曲線找出滑動(dòng)面準(zhǔn)確位置，對(duì)滑動(dòng)面的位移大小及位移速率做到監(jiān)控。如圖1為測(cè)斜管綁扎埋設(shè)示意圖：

埋管時(shí)采用地質(zhì)鉆機(jī)在基坑外成孔后放入，管的處理方法同連續(xù)墻墻體位移同樣設(shè)置。當(dāng)安裝完畢后，土體與測(cè)斜管之間用水泥砂漿填滿。土體測(cè)斜孔根據(jù)設(shè)計(jì)共設(shè)置4點(diǎn)。

2.3.3 地下水位監(jiān)測(cè)

基坑外壓力是作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的主要荷載，通過對(duì)基坑外地下水位的監(jiān)測(cè)，可以掌握水壓力荷載的情況。在基坑外2～3m鉆孔埋設(shè)水位測(cè)管，測(cè)孔深度與基坑深度相當(dāng)，孔深15m，內(nèi)置？準(zhǔn)50PVC灰管，管周圍為@1000mm梅花型布置的？準(zhǔn)5mm濾水孔，外包隔沙紗布。水位監(jiān)測(cè)孔采用XY-100地質(zhì)鉆鉆孔，共布置9個(gè)孔。采用聲響式水位計(jì)觀測(cè)，讀數(shù)誤差小于5mm。

2.3.4 樁體變形監(jiān)測(cè)

施工時(shí)地下水的流失、局部的沉陷、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形及基坑開挖，導(dǎo)致基坑周圍土體變形，影響基坑地安全性，必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻變形監(jiān)測(cè)采用埋設(shè)測(cè)斜管方法進(jìn)行觀測(cè)。樁體測(cè)斜孔根據(jù)施工圖共設(shè)置12孔，間距約15～20m設(shè)置于圍護(hù)連續(xù)墻體內(nèi)，陽角部位根據(jù)實(shí)際情況加密布置，布設(shè)位置緊靠樁頂位移測(cè)點(diǎn)。

2.4 監(jiān)測(cè)量測(cè)的數(shù)據(jù)處理

2.4.1 量測(cè)成果整理

每次量測(cè)后，將原始數(shù)據(jù)及時(shí)整理成正式記錄，對(duì)每一個(gè)量測(cè)斷面內(nèi)每一種量測(cè)項(xiàng)目，均進(jìn)行以下資料整理：

（1）原始記錄表及實(shí)際測(cè)點(diǎn)圖。

（2）位移（應(yīng)力）值隨時(shí)間及隨開挖面距離的變化圖。

（3）位移速度、位移（應(yīng)力）加速度隨時(shí)間以及隨開挖面變化圖。

基坑開挖之前，對(duì)周邊建筑物進(jìn)行兩次初始測(cè)量，并上報(bào)初始監(jiān)測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)。施工進(jìn)行后，每周以周報(bào)的形式上報(bào)業(yè)主及監(jiān)理單位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)異常情況，每天上報(bào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.4.2 數(shù)據(jù)處理

每次量測(cè)后均應(yīng)對(duì)量測(cè)面內(nèi)的每個(gè)量測(cè)點(diǎn)（線）分別回歸分析，求出各自精度最高的回歸方程，并進(jìn)行相關(guān)分析和預(yù)測(cè)，推算出最終位移（應(yīng)力）和掌握位移（應(yīng)力）變化規(guī)律，并由此判斷基坑的穩(wěn)定性。利用已經(jīng)得到的量測(cè)信息進(jìn)行反分析計(jì)算，提供圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的狀態(tài)，預(yù)測(cè)未來動(dòng)態(tài)，以便提前采取工程措施，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)和施工方法。

2.4.3 數(shù)據(jù)處理方式

本工程的測(cè)量數(shù)據(jù)全部輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算并繪出各測(cè)量對(duì)象的變化曲線，然后按要求提交有關(guān)單位。由于基坑監(jiān)控中采用的儀器很多是傳感式的，其零飄移或溫度補(bǔ)償?shù)染谟?jì)算機(jī)中設(shè)置，由計(jì)算機(jī)處理。其工作流程如圖2：

3 結(jié) 語

綜上所述，在建筑工程基坑施工中，為了保證施工安全，基坑邊坡及周邊建筑物的監(jiān)測(cè)是非常重要的，必須嚴(yán)格按照上述要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，此外為保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。施工單位在施工期間隨時(shí)保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)施完好，使監(jiān)測(cè)不受施工影響。

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