■顧傳勝■安徽工程勘察院，安徽 合肥 230000

深基坑變形監(jiān)測的研究是基于現(xiàn)今城市高層建筑的不斷發(fā)展，基坑深度不斷加大的基礎(chǔ)上提出的。主要是為了解決現(xiàn)今施工的安全性。從工程學(xué)來講，基坑工程是一項(xiàng)綜合性且相對(duì)復(fù)雜的課題。支護(hù)基坑技術(shù)方法是現(xiàn)今應(yīng)用比較廣泛的基坑研究方法之一。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國的深基坑變形監(jiān)測技術(shù)有一定的差距，起步較晚，在理論研究以及實(shí)際應(yīng)用方面還有很多的不足。當(dāng)然，我國在科技人員的共同努力下，也取得了不菲的成就?；诖耍疚膶?duì)深基坑變形監(jiān)測體系進(jìn)行分析，并通過的具體案例分析——阜陽商廈人防工程深基坑變形監(jiān)測分析，來說明深基坑變形監(jiān)測技術(shù)在工程中的實(shí)際應(yīng)用，為我國的深基坑變形監(jiān)測技術(shù)在工程中的應(yīng)用提供相應(yīng)的參考。

1 深基坑變形監(jiān)測體系

1.1 深基坑變形技術(shù)研究分析

關(guān)于深基坑變形技術(shù)的分析有很多版本，其中比較有說服力的是科學(xué)家Lame的實(shí)驗(yàn)分析。他主要研究的是對(duì)深基坑周圍土體的變形有作用的點(diǎn)，得出如下影響深基坑周圍土體的變形有作用的因素:深基坑四周相鄰結(jié)構(gòu)的形式特點(diǎn);基坑開挖后所需時(shí)間;基坑的物理參數(shù);地基的土壤土質(zhì)情況。另一科學(xué)家Wong得出地下水也會(huì)影響深基坑周圍土體的變形。

我國科技人員通過努力，也已克服以下難題:以控制基坑變化分析，在設(shè)計(jì)時(shí)，增加水泥土阻擋土墻，目的是控制安全系數(shù)在1.2以上;將土墻看做是空間受力體系的有效部分，經(jīng)過相應(yīng)的物理方法，得出壓力大小，利用微積分以及有限差分等處理，目的是得出圓形結(jié)構(gòu)的積極意義;以時(shí)空效應(yīng)來講，得出開挖進(jìn)尺等主要的影響因素的影響。

1.2 深基坑變形監(jiān)測技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，高科技的深基坑變形監(jiān)測儀器受到越來越多的關(guān)注。尤其是計(jì)算機(jī)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在深基坑監(jiān)測上，這在某種程度上，是深基坑變形監(jiān)測技術(shù)的一個(gè)巨大的飛躍。

首先從起初的光學(xué)檢測器發(fā)展為當(dāng)下電子檢測儀器，從起初的水準(zhǔn)儀發(fā)展到當(dāng)下廣泛應(yīng)用的GPS，也就是說，監(jiān)測質(zhì)量已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。其中自動(dòng)跟蹤全站儀的應(yīng)用，能幫助建筑人員從多方面了解相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外相關(guān)激光掃描儀的應(yīng)用，可以快速高效的獲取空間位置以及相應(yīng)的其他的因素。

1.3 總結(jié)分析

完善的深基坑變形監(jiān)測技術(shù)在具體應(yīng)用中應(yīng)需要綜合考慮一下因素。

(1)基坑開挖時(shí)，需施工耽誤事先聲明基坑工程的安全性能，施工人員也應(yīng)事先考察施工現(xiàn)場的安全性，并明確標(biāo)記周圍建筑物，地下相關(guān)管道等。

(2)具體施工階段，仔細(xì)觀察基坑的支護(hù)樁是否發(fā)生嚴(yán)重的形變，并認(rèn)真思索深層土體以及基坑周圍土體的變形情況等。并認(rèn)真分析引起變形的原因。

(3)既要尋求相應(yīng)的合理的知道方法，同時(shí)也應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐陌踩蛩亍?/p>

2 案例分析

阜陽商廈人防工程，基本概況為:整個(gè)人防工程底面積為56.8×50.8m2，基坑形狀為長方形，開挖深度為8m。基坑四周為阜陽商廈大樓，糧食局大樓，華府酒樓，聯(lián)通大樓，且建筑物為淺基礎(chǔ)同時(shí)離基坑近。鄰近路邊埋設(shè)有的各種管線。場內(nèi)地貌宏觀來講為淮北沖積平原，微觀為潁河一級(jí)階地，盡管后期受人文環(huán)境的影響，但表層土受破壞的程度不大，相對(duì)比較平整。土層自上向下可分為五層，第一層到第四層土層均連續(xù)分布，第五層土層不連續(xù)，存在局部夾粉土和粉細(xì)砂薄層部分，具體來講:1層為雜填土，平均厚度為0.98米，層厚范圍為0.5～1.6米;2層和3層均為粉質(zhì)粘土，但兩層厚度不同，2層平均厚度為5.8米，厚度范圍為5.4～6.4米，3層平均厚度為3.41米，厚度范圍為2.8～4.1米;4層是粉土，平均厚度為2.66米，厚度范圍1.7～3.9米。注意，1層和2層屬于第四紀(jì)新近沉積層，其余部分為第四紀(jì)晚更新世沉積層。

2.1 監(jiān)測方案

根據(jù)施工的特點(diǎn)以及技術(shù)要求，深基坑設(shè)計(jì)的監(jiān)測的主要內(nèi)容為:基坑周圍保護(hù)結(jié)構(gòu)的水平方向位移監(jiān)測和周圍建筑物垂直方向的位移監(jiān)測;地下水位的監(jiān)測。

在技術(shù)方向上，采用的儀器:基坑周圍保護(hù)結(jié)構(gòu)的水平方向位移監(jiān)測采用GTS－TONCOP2秒級(jí)全站儀;周圍建筑物垂直方向的位移監(jiān)測以及地下水位的監(jiān)測采用的是DINI12電子水準(zhǔn)儀。

監(jiān)測精度的設(shè)置是根據(jù)《建筑變形測量規(guī)程》確定的，周圍建筑物垂直方向的位移觀測:水準(zhǔn)測量站測得高差中誤差為±0.5mm;水準(zhǔn)閉合路線出，閉合誤差mm(n為測站數(shù))?；又車Ｗo(hù)結(jié)構(gòu)的水平方向位移觀測:水平位移觀測觀測的坐標(biāo)的中誤差為±3.0mm;測角的中誤差為±2.01;距離量測的精度為1/5000。

通過設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)布置，基坑的周圍保護(hù)結(jié)構(gòu)的水平方向位移的監(jiān)測點(diǎn)和周圍建筑物垂直方向的位移監(jiān)測點(diǎn)，來保證基坑開挖的安全順利的進(jìn)行。

在監(jiān)測過程中，周圍建筑物的沉降監(jiān)測，執(zhí)行應(yīng)嚴(yán)格按照二級(jí)變形測量等級(jí)要求進(jìn)行實(shí)施。而基坑周圍保護(hù)結(jié)構(gòu)的水平方向位移監(jiān)測應(yīng)包括基準(zhǔn)點(diǎn)測量、基點(diǎn)加密測量和觀測點(diǎn)測量三部分。其中，基準(zhǔn)點(diǎn)測量是通過建立GPSD級(jí)網(wǎng)進(jìn)行整體評(píng)定。而基點(diǎn)加密測量則是在無法建立GPS測量的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行的加密。觀測點(diǎn)測量則主要是水平位移采用的是測小角法，角度為觀測一測回，距離則是嚴(yán)格按照1/5000的精度進(jìn)行測量的。最后是監(jiān)測頻率，當(dāng)然頻率要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)的要求。

2.2 變形分析

本工程基坑的變形分析主要研究是水平的位移與時(shí)間以及其他因素的關(guān)系，和垂直位移與時(shí)間的關(guān)系。這是因?yàn)樵摶娱_挖過程中受外界環(huán)境影響較大。因而可能破壞監(jiān)測點(diǎn)，所以需要重新設(shè)置，因而水平的位移與時(shí)間的關(guān)系需要分兩段進(jìn)行分析。水平位移與其他因素的關(guān)系為:惡劣天氣引起基坑支護(hù)受損，使得監(jiān)測點(diǎn)遭到破壞;地表溫度的突然變化導(dǎo)致監(jiān)測點(diǎn)破壞;基坑抽水到時(shí)基坑變形，使得監(jiān)測點(diǎn)收到損壞。

垂直位移與時(shí)間的關(guān)系即沉降量與時(shí)間的關(guān)系。我們需要從整體上把握整個(gè)工作的沉降情形，然后對(duì)總的沉降量進(jìn)行分析。

基坑對(duì)周邊建筑物影響的最大的沉降量為48.4毫米，所對(duì)應(yīng)觀測點(diǎn)為商廈2;最小的沉降量為0.3毫米，所對(duì)應(yīng)觀測點(diǎn)為西南2。累積的平均沉降量為281.5毫米，而平均的沉降量為23.45833毫米，平均沉降速率為0.18918毫米/分鐘。整體來講為沉降總體形變是均勻的，且在坑后趨于穩(wěn)定。

在工程實(shí)施過程中會(huì)存在兩個(gè)突變點(diǎn)，分別在開挖時(shí)以及抽水后?；又車ㄖ巫兪蔷鶆蚍€(wěn)定沉降的，沉降規(guī)律大概為:沉降的日期在基坑抽水后;靠近基坑沉降量大，遠(yuǎn)離基坑的沉降量較小?？傮w來說符合施工需求。

3 結(jié)論

深基坑變形監(jiān)測的研究是基于現(xiàn)今城市高層建筑的不斷發(fā)展，基坑深度不斷加大的基礎(chǔ)上提出的。主要是為了解決現(xiàn)今施工的安全性。但深基坑變形監(jiān)測是一個(gè)復(fù)雜的過程，存在較多的影響因素，并與監(jiān)測地的地基、人文、環(huán)境、以及施工工藝、方法和方案等有較大的關(guān)系。

當(dāng)然在變形監(jiān)測時(shí)應(yīng)綜合考慮如下因素:基坑開挖時(shí)，需施工耽誤事先聲明基坑工程的安全性能，施工人員也應(yīng)事先考察施工現(xiàn)場的安全性，并明確標(biāo)記周圍建筑物，地下相關(guān)管道等;具體施工階段，仔細(xì)觀察基坑的支護(hù)樁是否發(fā)生嚴(yán)重的形變，并認(rèn)真思索深層土體以及基坑周圍土體的變形情況等。并認(rèn)真分析引起變形的原因。目的是保證施工的安全。

［1］王正曉，劉保信，張曉春等.深基坑變形監(jiān)測淺析［J］.測繪通報(bào)，2006(6).

［2］獨(dú)知行，靳奉祥，馮尊德.高層建筑物整體變形監(jiān)測及分析方案［J］.工程勘察，2000，(2):55 －58.

［3］顧國華.大地形變測量中的應(yīng)變計(jì)算［J］.地殼形變與地震，1989，9(1):38－45.