康彥彥

摘 ? 要：基坑監(jiān)測的目的是對基坑圍護體系及周邊環(huán)境安全進行有效監(jiān)護，為信息化施工提供參數(shù)。往往在基坑開挖與支護施筑過程中，由于地質條件、荷載條件、材料性質、施工條件和外界其它因素的復雜影響，很難單純從理論上預測工程中可能遇到的問題。因此，基坑開挖過程中建立基坑圍護體系和周邊環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)絡進行周密的監(jiān)測，可以保證在建筑物和管線變形處在正常范圍內(nèi)時基坑的順利施工，在建筑物和管線的變形接近警戒值時，有利于采取對建筑物和管線本體進行保護的技術應急措施，在很大程度上避免或減輕破壞的后果。同時可對基坑開挖到下一個施工工況時的受力和變形的數(shù)值和趨勢進行預測，并根據(jù)受力和變形實測和預測結果與設計時采用的值進行比較，必要時對設計方案和施工工藝進行修正。

關鍵詞：基坑監(jiān)測 ?圍護體系 ?周邊環(huán)境 ?立體監(jiān)測網(wǎng)絡

中圖分類號：TU753 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0043-03

上海地區(qū)處于軟土地基，地表下遍布厚達幾十米的土層，各地基土層軟弱復雜，且上海作為國際化大都市，土地資源相當寶貴，高層建筑以及城市地下空間的大力開發(fā)利用，使得基坑工程也朝著“深、密、大”的方向發(fā)展。為保證圍護結構本身和周邊環(huán)境的安全使用，在基坑開挖與支護施筑過程中，建立基坑圍護體系和周邊環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)絡，作為信息化跟蹤監(jiān)測，在指導工程施工安全預警方面起到不可忽視的作用。

1 ?工程概況

既建工程位于上海市陸家嘴中心區(qū)Z4-2地塊內(nèi)，東至陸家嘴環(huán)路、南為銀城南路路、西為東泰路、北至世紀大道?；踊境省?”字型，基坑面積約10475㎡，基坑周長約690m，開挖深度15.2m～17.5m。采用厚800mm、長1000mm地下連續(xù)墻作為基坑圍護結構，共設三道支撐?；又苓吺姓芫€眾多，在銀城南路上距離施工邊線約1.5m處為Φ300燃氣管線，周邊環(huán)境極其復雜。根據(jù)工程自身特點及周邊環(huán)境情況，基坑施工對周邊環(huán)境保護要求較為苛刻，加之該工程開挖面積大，開挖深度深，若地下連續(xù)墻穩(wěn)定性不夠高，極易坍塌，基坑側壁容易產(chǎn)生較大變形，坑外水位極易受黃浦江潮水位影響，施工難度較大。

2 ?監(jiān)測方案設計

監(jiān)測方案編制前應搜集巖土勘察成果文件、圍護設計文件、施工影響范圍內(nèi)地下管線圖和地形圖、基坑施工方案及組織設計，并在施工前對現(xiàn)場周邊環(huán)境進行踏勘。監(jiān)測點的布設應滿足以下要求：

（1）響應服從建設單位和總體設計單位對本工程的工作安排和質量要求，將監(jiān)測設計的監(jiān)測項目及施工監(jiān)測項目有機結合，形成有效思維空間，監(jiān)測項目的觀測數(shù)據(jù)能互相檢核驗證。

（2）對基坑進行全方位、立體監(jiān)測，確保所測數(shù)據(jù)的準確、及時。

（3）圍護墻體沉降及水平位移觀測點為共用點，且與地下連續(xù)墻側向水平位移觀測孔在垂直于基坑的同一剖面上，便于圍護墻體水平位移實測值的修正。

（4）立柱內(nèi)力監(jiān)測點宜布置在受力較大的立柱上，且處于棧橋交界處，方便采集觀測數(shù)據(jù)。

（5）在每道支撐同一位置布設支撐軸力觀測點，可有效印證各支撐受力情況。

（6）地表監(jiān)測點按剖面垂直于基坑布設，由內(nèi)到外先密后疏。

3 ?監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

由于基坑降水、開挖等施工基坑內(nèi)外原有土壓力平衡被打破，基坑圍護結構及周邊環(huán)境沉降和水平位移均發(fā)生不同程度的位移。根據(jù)工程自身特點和所收集的圍護設計、地質資料，將針對基坑變形技術指標進行重點分析。

3.1 地表沉降監(jiān)測

在銀城南路上取垂直于基坑邊線的一組（共10個）沉降觀測點，即圍護墻體沉降監(jiān)測點Q8、電力管線監(jiān)測點D8、燃氣管線監(jiān)測點M8、信息管線監(jiān)測點X8、上水管線監(jiān)測點S8、地表監(jiān)測點DB4-3、地表監(jiān)測點DB4-4、隧道監(jiān)測點SD4、隧道監(jiān)測點SD21、上水管線監(jiān)測點S44，以上監(jiān)測點分別距離基坑邊線約1m、6.4m、10.0m、14.3m、19.5m、24.7m、31.3m、36.0m、44.0m、54.0m?，F(xiàn)將各監(jiān)測點到基坑邊線距離與開挖期間各施工段累計沉降量的關系分析如表1所示。

從表1可以看出，在基坑開挖期間引起的地表沉降整體呈勺狀，經(jīng)歷了典型沉降后，沉降量呈變小趨勢。在第三層土開挖到底時，地面監(jiān)測點X8累計沉降量（22.1mm）達到最大，發(fā)生在距離圍護邊線約14.3m位置處，因此，可定義距離圍護邊線約2倍基坑開挖深度范圍內(nèi)為主要沉降區(qū)域。

3.2 地下連續(xù)墻最大水平位移監(jiān)測

（1）墻體最大水平位移與開挖深度的變形規(guī)律。

項目主體基坑開挖深度15.9m，電梯井及集水坑開挖深度15.2m～17.5m，根據(jù)監(jiān)測資料，墻體最大水平位移Ym與開挖深度H統(tǒng)計如表2所示。

由表2可以看出，墻體最大水平位移的平均值為-48.09mm，其位置大致分布在9.0m～11.0m，說明圍護墻體朝基坑內(nèi)側位移，且最大水平位移處于墻體中上部。

（2）各工況下墻體水平位移發(fā)展規(guī)律。

以墻體水平位移最大點CX1監(jiān)測孔為例，分別列出在不同施工階段的水平位移變化曲線，即挖完第一層土、第二層土、第三層土、底板澆筑、拆除第三道支撐、拆除第二道支撐、拆除第一道支撐、終測。

從圖2和表2可以得出：隨著施工工況的不斷變化，基坑圍護墻體不同深度水平位移沿深度方向呈“魚腹”狀分布，對應的深度位置也不斷下移，且呈增大趨勢。在開挖至第三層土時，墻體水平位移變化速率最大，這也預示著基坑在這一階段處于最危險的時刻。因此，應加快墊層及大底板澆筑施工，減少基坑變形。

3.3 支撐軸力監(jiān)測

監(jiān)測傳感器受溫度變化影響較大，因此，每天在支撐軸力測試時應選擇溫差較小特定的時間段進行測讀，以減少溫差對支撐軸力的影響。如若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)仍然有一定程度的波動，應在放置的傳感器上包上濕布并不斷澆冷水冷卻，以求監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。

從圖3可以看出，各道支撐軸力隨基坑的不斷挖深而逐漸增大，第二道、第三道支撐軸力變化較大，特別是在形成支撐之后，支撐軸力累計值急速加大，甚至超出報警值。此時，應快速形成支撐，加快底板澆筑施工等重要變形控制技術措施，減少基坑施工對周邊環(huán)境的影響。

4 ?結語

（1）基坑開挖過程中，豎向支護體系墻身隨深度位移變化曲線，開挖下部土層，位移最大點位于墻身頂部以下而非頂點;同時基坑開挖最底部時地表沉降、支撐軸力累計值達到最大，說明此時基坑處在最危險時刻，加快墊層、底板澆筑施工以及快速形成支撐等措施是減少基坑施工對周邊環(huán)境影響的有效措施。

（2）在施工過程中建立基坑圍護體系和周邊環(huán)境的立體監(jiān)測網(wǎng)絡，將基坑、周邊環(huán)境變化納入預警監(jiān)測范圍，密切關注各項變形量的發(fā)展，必要時，發(fā)送警情報送表，建議施工單位及時采取有效控制措施，確保工程順利完成。

參考文獻

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