武 蒙

(中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司隧道設(shè)計(jì)分公司，天津 300031)

1 基坑工程簡(jiǎn)介

建筑物施工需要一定的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)需要在一個(gè)相對(duì)安全、穩(wěn)定的環(huán)境下施工，由此便有了基坑工程?；庸こ淌侵高M(jìn)行土方支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)、地下水的管控、信息化建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，以確保地下結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中地下開(kāi)挖形成的監(jiān)控監(jiān)測(cè)的安全、穩(wěn)定?；臃譃樯罨雍蜏\基坑，當(dāng)前大型建筑施工工程所涉及的一般為深基坑?；由疃鹊牟粩嘣黾蛹俺鞘协h(huán)境和地下管線復(fù)雜程度的增加，使得基坑變形監(jiān)測(cè)工作尤為重要?；幼冃伪O(jiān)測(cè)工作的及時(shí)性和準(zhǔn)確性要求高，只有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保證實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，才能確?；庸こ贪踩?、高效的進(jìn)行。一旦延誤，后果往往難以彌補(bǔ)。

一般情況下，基坑監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目都是根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件、基坑自身的安全等級(jí)、基坑所處環(huán)境、周圍建筑物的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、地下管線的復(fù)雜情況以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型確定的。隨意的增加或者刪減監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，都有可能威脅基坑自身的安全，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

2 基坑變形監(jiān)測(cè)的重要意義

通過(guò)基坑監(jiān)測(cè)，取得地表沉降、樁頂沉降、樁頂水平位移、樁體水平位移、支撐軸力等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合建筑物沉降、地下管線沉降等情況對(duì)基坑的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，把分析結(jié)果上報(bào)業(yè)主并及時(shí)上傳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［1］，使施工能夠信息化，基坑工程的結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全才得以保證，從而將基坑施工有效的控制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)，達(dá)到減少基坑施工對(duì)周邊建(構(gòu))筑物、地表及地下管線擾動(dòng)的目的。

3 基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

3.1 工程周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)

一般情況下，為深基坑(含車站、出入口、通道)開(kāi)挖深度1.5倍的邊緣兩側(cè)范圍的地面、地下周邊建(構(gòu))筑物、地下管線及道路變形等。

3.2 與施工相關(guān)的監(jiān)測(cè)

車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁(墻)頂水平位移及豎向位移、基坑周邊地表沉降、支撐軸力、立柱內(nèi)力、傾斜及豎向位移等。

4 工程實(shí)例概略與監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法

4.1 本工程概況

上海市場(chǎng)站的位置在洛陽(yáng)市南北兩個(gè)方向地表起伏略大，中間部位地表起伏略小的盆地內(nèi)，地形沒(méi)有顯著斜坡，也沒(méi)有明顯的升高或者降低，場(chǎng)地里面沒(méi)有地表水，場(chǎng)地東側(cè)約2.7 km有澗河，南側(cè)約4.3 km有洛河。地下水主要存在形式是卵石孔隙潛水，該地下水分布不均衡，目前主要在河谷和階地分布。車站范圍內(nèi)穩(wěn)定水位埋深20.0 m ～22.00 m，水位高程在140.12 m ～142.90 m 間。

上海市場(chǎng)站車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度16.61 m，基坑的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為二級(jí)，車站周圍環(huán)境和重要控制管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為三級(jí)，項(xiàng)目本身的監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為二級(jí)。根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》［2］，要求對(duì)本工程基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)。依據(jù)設(shè)計(jì)院提供的圖紙，對(duì)以下內(nèi)容展開(kāi)數(shù)據(jù)采集工作:圍護(hù)樁(墻)頂豎向位移及水平位移、圍護(hù)樁(墻)體水平位移(測(cè)斜)、支撐軸力、地表沉降、周邊建(構(gòu))筑物與地下管線以及工程本身進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)［3］。

4.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法

基坑變形監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目諸多，每項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)控量測(cè)方法有所不同，現(xiàn)分別介紹:

1)圍護(hù)樁(墻)頂水平位移的監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)位，布設(shè)在其頂部，按每20 m一個(gè)點(diǎn)的間距布設(shè)。

2)圍護(hù)樁(墻)頂沉降監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)與圍護(hù)樁(墻)頂水平位移的監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)布設(shè)在同一位置處，觀測(cè)儀器為電子水準(zhǔn)儀。

3)基坑周邊地表沉降點(diǎn)分布在與基坑四周，與基坑周邊平行，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布設(shè)兩排或三排監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中第一排監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)與基坑邊的距離不大于2 m;每排監(jiān)測(cè)點(diǎn)的距離為3 m～8 m。垂直于基坑邊線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)選擇在具有代表性的地方，基坑兩邊的監(jiān)測(cè)點(diǎn)總數(shù)應(yīng)該不小于10個(gè)，采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)。

4)周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)該布設(shè)在外墻或承重柱上，采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)。

5)根據(jù)地下管線圖和管道兩接頭之間局部?jī)A斜值的控制標(biāo)準(zhǔn)沿管道鋪設(shè)方向每15 m～30 m的位置布設(shè)一個(gè)管線沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)。

6)測(cè)斜孔布設(shè)在基坑兩側(cè)的對(duì)稱位置，每20 m一孔，由于陽(yáng)角位置的變形會(huì)相對(duì)較大，所以在每個(gè)陽(yáng)角的地方同樣布設(shè)測(cè)斜孔。此外還要求每個(gè)測(cè)斜管的底高程等于圍護(hù)樁的底高程，采用測(cè)斜儀進(jìn)行觀測(cè)。

7)支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在支撐的端部或中部，采用軸力計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5 基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)剖析

針對(duì)該基坑監(jiān)測(cè)周期性采集的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，匯總剖析如下:

1)圍護(hù)樁(墻)體水平位移(測(cè)斜):測(cè)斜孔布置在基坑兩邊的對(duì)稱位置處，且均勻布設(shè)，完成位移觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，基坑深層程度位移累計(jì)變化最大值為17.80 mm，在ZQT-09測(cè)斜孔10.0 m處;基坑深層程度位移階段變化速率最大值為0.49 mm/d，在ZQT-25測(cè)斜孔7.5 m處。

a.ZQT-09號(hào)測(cè)斜孔累計(jì)位移變化值隨著基坑進(jìn)度的深入而不斷增大，但變化平穩(wěn)，未忽大忽小，在基坑工程即將完成后，測(cè)斜數(shù)據(jù)呈穩(wěn)定趨勢(shì)，不再有明顯變化。

b.從測(cè)斜孔的深度變化來(lái)看，其中部變化較為明顯，孔口和孔底位置，數(shù)據(jù)均無(wú)明顯增大趨勢(shì)。

2)地表沉降:平行基坑周邊布設(shè)地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，完成沉降觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，地表沉降累計(jì)沉降最大值為24.68 mm，點(diǎn)號(hào)為DBC-08-01;地表階段沉降變化速率最大值為－0.63mm/d，發(fā)作在點(diǎn)DBC-03-02處。

3)建(構(gòu))筑物沉降:建筑物沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)沿建筑物外墻布設(shè)，共完成沉降觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，建(構(gòu))筑物沉降累計(jì)變化最大值為－16.86 mm，發(fā)作在點(diǎn)JGC-1-05處;建(構(gòu))筑物階段沉降變化速率最大值為－0.55 mm/d，點(diǎn)號(hào)為JGC-2-06。

4)樁頂豎向位移:在四周圍護(hù)樁(墻、邊坡)頂部布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，完成沉降觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，樁頂沉降累計(jì)沉降最大值為－18.49 mm，點(diǎn)號(hào)為ZQC-08;樁頂沉降階段變形速率最大值為－0.57 mm/d，點(diǎn)號(hào)為 ZQC-03。

5)樁頂水平位移:在四周圍護(hù)樁(墻、邊坡)頂部布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，完成觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，樁頂水平位移的最大累計(jì)變形為6.3 mm，點(diǎn)號(hào)為ZQS-01;樁頂水平位移階段變化速率最大值為0.3 mm/d，點(diǎn)號(hào)為 ZQS-05。

6)地下管線沉降:沿管道走向每15 m～20 m布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，完成7次沉降觀測(cè)。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，地下管線累計(jì)沉降最大值為－11.71 mm，點(diǎn)號(hào)為GXC-WS1;地下管線沉降階段變化速率最大值為 －0.47 mm/d，點(diǎn)號(hào)為 GXC-YS2。

7)支撐軸力:在支撐的端部或中部布設(shè)測(cè)點(diǎn)，完成觀測(cè)7次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，支撐軸力最大值為2 915.2 kN，點(diǎn)號(hào)為ZCL-01-04。

在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，上海市場(chǎng)站的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)階段變化速率都較小，累計(jì)變化最大值和階段變化速率最大值均未超過(guò)控制值(見(jiàn)表1)，從各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及累計(jì)變化曲線圖可以看出，監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)從剛開(kāi)始施工時(shí)慢慢變大，到后來(lái)監(jiān)測(cè)近尾聲后趨于穩(wěn)定，過(guò)程中均未出現(xiàn)突然變大或變小的情況，施工現(xiàn)場(chǎng)也沒(méi)有出現(xiàn)塌方等不安全事故，該基坑工程處于安全可控制的狀態(tài)。

表1 各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制值

6 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合對(duì)上海市場(chǎng)站監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析，得出以下結(jié)論:

1)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨著施工進(jìn)度的不同而不同，最終在施工完成后趨于穩(wěn)定，說(shuō)明該基坑工程安全可控。

2)基坑工程的安全，受很多因素的影響，為了在工期內(nèi)圓滿完成基坑工程的施工，需在監(jiān)測(cè)各項(xiàng)基坑數(shù)據(jù)的同時(shí)密切關(guān)注基坑周邊的各個(gè)影響因素。及時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測(cè)和巡查工作，采用信息化系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)，將基坑可能發(fā)生的事故消滅在最初的狀態(tài)，從而確保生命和財(cái)產(chǎn)安全。