(如皋市勘測院， 江蘇 南通 226500)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,地面空間已經(jīng)難以滿足日常使用需求,對地下空間的開發(fā)使用成為當(dāng)前擴大使用空間的重要手段,所以基坑成為施工中的重要環(huán)節(jié)。基坑工程是一個集地質(zhì)分析、支護設(shè)計、開挖組織施工、安全風(fēng)險分析的綜合性工程?；邮┕で靶韪鶕?jù)勘探報告中的地質(zhì)水文資料等對基坑支護進行規(guī)范化設(shè)計,確保從開挖至回填結(jié)束的基坑安全。對基坑進行行之有效的變形監(jiān)測是預(yù)知危險保障安全的重要手段。

1、基坑監(jiān)測工作的意義

基于基坑工程施工技術(shù)尚未普及,地下地質(zhì)水文環(huán)境相對復(fù)雜且地域性差異明顯,所以對基坑安全設(shè)計的參數(shù)難以精準(zhǔn)確定。放大參數(shù)勢必造成資源的浪費,過度收緊參數(shù)又會導(dǎo)致危險的發(fā)生。所以結(jié)合理論設(shè)計、既往施工經(jīng)驗、實時動態(tài)監(jiān)測三方面工作,對基坑進行綜合安全分析是當(dāng)下基坑施工過程中安全控制的常用手段。對于某些創(chuàng)紀(jì)錄工程,并無相似案列得以借鑒,而環(huán)境的不確定性導(dǎo)致了理論數(shù)值置信度降低,所以動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)更加受到重視。首先,于工程本身,基坑監(jiān)測能及時發(fā)現(xiàn)險情以便提前采取安全措施,預(yù)防危險的發(fā)生。評估基坑施工對周圍建筑的影響。其次,動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以將實際數(shù)值和理論參數(shù)進行對比,為后續(xù)工程積累經(jīng)驗。

2、基坑監(jiān)測內(nèi)容

基坑工程的勘查應(yīng)與建筑主體勘察同時進行?；颖O(jiān)測的內(nèi)容與基坑工程等級有關(guān)。根據(jù)基坑深度、施工條件、周邊環(huán)境和破壞后的嚴(yán)重程度進行劃分將基坑工程劃分為一、二、三級。一級基坑一般指開挖深度大于等于8米,項目區(qū)域地質(zhì)和水文環(huán)境復(fù)雜,開挖土方中軟土厚度大于等于5米,基坑周邊一倍基坑深度距離內(nèi)有重要設(shè)施(建筑物、市政設(shè)施等),如果發(fā)生事故后果很嚴(yán)重;二級基坑一般指開挖深度大于等于5米小于8米,項目區(qū)域地質(zhì)和水文環(huán)境較復(fù)雜,開挖土方中軟土厚度小于5米,基坑周邊一倍至三倍基坑深度距離內(nèi)有重要設(shè)施(建筑物、市政設(shè)施等),如果發(fā)生事故后果較嚴(yán)重;三級基坑一般指開挖深度小于5米,項目區(qū)域地質(zhì)和水文環(huán)境簡單,開挖土方中無軟土,基坑周邊沒有重要設(shè)施(建筑物、市政設(shè)施等),如果發(fā)生事故后果不嚴(yán)重。符合以上條件中一項,即可劃分基坑安全等級;事故后果的指的是支護結(jié)構(gòu)破壞對基坑周邊及地下結(jié)構(gòu)施工的影響程度;有特殊要求可根據(jù)具體情況另行確定。

對于不同等級的基坑監(jiān)測項目略有不同,主要包括:施工環(huán)境調(diào)查、水平位移、垂直位移、傾斜測量、裂縫測量、力學(xué)測量、水位測量等。

3、基坑監(jiān)測的實施

3.1 監(jiān)測高程控制網(wǎng)測量

采用獨立高程系統(tǒng)(也可與國家二等水準(zhǔn)網(wǎng)進行聯(lián)測便于監(jiān)測數(shù)據(jù)在控制點破壞后可追溯),在項目地塊四角施工影響范圍之外選取四個水準(zhǔn)點(點位埋設(shè)按二級水準(zhǔn)點要求),四點組成二等水準(zhǔn)網(wǎng),作為基坑垂直位移觀測的首級控制網(wǎng)。

3.2 垂直位移監(jiān)測

以首級控制網(wǎng)中兩點作為起屹點,將垂直位移監(jiān)測點納入測量線路作為轉(zhuǎn)折點組成二等附和水準(zhǔn)路線。初始數(shù)據(jù)取前兩次測量數(shù)據(jù)平均值(也可短時間內(nèi)多次測量取平均),前次數(shù)據(jù)減去后次數(shù)據(jù)為單次變形量,初始數(shù)據(jù)減去末次數(shù)據(jù)為累計變形量?！?”為下沉,“-”為上浮。變形量除以天數(shù)得變形速率,一般以變形速率是否超出預(yù)警值評價安全狀態(tài)。

3.3 水平位移監(jiān)測

水平位移測量標(biāo)志的埋設(shè):對于采用放坡的基坑,對于坡頂土體的位移監(jiān)測可將將 0.5～1m鋼筋沿坡頂打入,鋼筋頂端低于坡頂水泥面預(yù)留孔位且配水泥蓋,頂部制作十字監(jiān)測標(biāo)志。對于水泥攪拌樁支護區(qū)域,將位移觀測鋼標(biāo)用電鉆植入。測量采用極坐標(biāo)法或小角法。

3.4 圍護樁深層水平位移監(jiān)測

測斜管的埋設(shè):測斜管規(guī)格為長度2m、內(nèi)徑64mm,將測斜管用連接套筒逐節(jié)連接在一起。連接時導(dǎo)向槽嚴(yán)格對準(zhǔn),不得偏離。管子端口內(nèi)壁預(yù)先涂上PVC膠水,,接口處防水膠布包扎,以防泥漿或污水從接頭中滲入管內(nèi)。采用工程鉆探機鉆孔,孔位直徑108mm,鉆孔深度大于基坑開挖深度,鉆孔洗孔完畢,放入準(zhǔn)備好的測斜管。測斜管放入孔位后,調(diào)整方向后回填,方向的要求:管子內(nèi)壁的上有兩對凹槽,互成90°,需要使其中的一對凹槽垂直于基坑方向,測斜管管口可低于地面高度,上方設(shè)立保護蓋。向孔內(nèi)回填時采用膨潤土,使之填實為止。定期檢查測斜管是否有脫節(jié)和堵管現(xiàn)象,查看測量深度是否滿足要求。

待測斜管已處于穩(wěn)定狀態(tài)后,開挖前的測試2次以上取其平均值作為初始值。將探頭導(dǎo)輪滑入所測位移方向的槽口放至指定區(qū)域。在指定區(qū)域停留幾分鐘,以便使探頭與管內(nèi)溫度一致,減少誤差產(chǎn)生、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測。按測量數(shù)據(jù)線上的刻度分劃,逐級提升。每隔 0.5米采集數(shù)據(jù)一次。單次測量完畢將探頭旋轉(zhuǎn)180°,再按上述方法測量一次。兩次測量結(jié)果取平均值,消除儀器本身的誤差。

3.5 混凝土支撐軸力監(jiān)測

為了預(yù)防混凝土支撐結(jié)構(gòu)的斷裂破壞,驗證軸力設(shè)計與實際受力的差異情況,須對混凝土支撐結(jié)構(gòu)中的重點受力區(qū)域進行支撐軸力監(jiān)測。支撐軸力采用振弦測試儀測定,在支撐梁澆筑之前預(yù)先將振弦測試儀埋入預(yù)定位置,待支撐梁受力后主體產(chǎn)生形變使振弦測試儀頻率產(chǎn)生變化,從而得出受力情況。

3.6 水位監(jiān)測

基坑開挖中,降水、止水工程是重中之重,如果水位失衡將給工程帶來嚴(yán)重后果,如管涌、塌方等。加強基坑內(nèi)外及周邊范圍內(nèi)的水位觀測,對控制水位減輕基坑工程的環(huán)境影響具有適逢重要的意義。在基坑內(nèi)外設(shè)置水位觀察井利用電子水位量測儀對水位進行動態(tài)監(jiān)測,數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理并繪制水位曲線,綜合分析地下水位的分布狀態(tài),為降水工程提供有效的數(shù)據(jù)參考。

4、數(shù)據(jù)處理及信息流通

監(jiān)測數(shù)據(jù)當(dāng)天進行處理,并根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制動態(tài)曲線圖。數(shù)據(jù)量豐富后,利用散點圖對數(shù)據(jù)分布狀況進行歸納,選擇合適的函數(shù)代入進行回歸分析,預(yù)測數(shù)據(jù)變化量、分析結(jié)構(gòu)和建筑物的安全等級。

新形勢下信息化施工要求根據(jù)監(jiān)測結(jié)果決定施工方法與進度。因此,對每一個數(shù)據(jù)都要綜合分析,準(zhǔn)確解釋數(shù)據(jù)背后的含義及折射出的建筑安全狀態(tài)的動態(tài)趨勢。監(jiān)測數(shù)據(jù)均導(dǎo)入計算機計算處理,自動生成數(shù)據(jù)表格和變化曲線,動態(tài)網(wǎng)絡(luò)提高了信息反饋的速率。各個施工階段結(jié)束后提交階段性報告。當(dāng)整個觀測工作結(jié)束后,向業(yè)主提交總結(jié)報告。

5 結(jié)語

雖然基坑施工日益成熟,但由于基坑工程的綜合性,地址給、環(huán)境的復(fù)雜性、各區(qū)域施工水平的差異性,基坑工程事故屢屢發(fā)生,造成很大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失和人員傷亡。規(guī)范基坑施工,對基坑進行實時動態(tài)精確的監(jiān)測是當(dāng)前水平下保證基坑安全的最有效途徑。希望各方嚴(yán)陣以待減少基坑事故的發(fā)生。

[1]國家規(guī)范《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)

[2]國家標(biāo)準(zhǔn)《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)

[3]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)

[4]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ8-2007)

[5]江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑物沉降觀測方法》(DGJ32/J 18-2006)