曹英莉，李紅慧

（1.煙臺(tái)黃金職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 265401；2.江蘇煤炭地質(zhì)局，江蘇 常州 213000）

1 工程概況

該工程位于某市中心位置，四面臨街，為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，四層整體地下室。作為施工工程基礎(chǔ)及地下室，工程場(chǎng)地內(nèi)需要開(kāi)挖基坑，基坑長(zhǎng)約159m，寬約110m，開(kāi)挖深度為20.3～22.5m，采用地下連續(xù)墻作為基坑周邊的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐采用鋼筋混凝土支撐。

由于該工程基坑開(kāi)挖深度深、邊長(zhǎng)長(zhǎng)，四面均為市政道路，周邊環(huán)境較復(fù)雜，且施工周期長(zhǎng)，加上自然環(huán)境因素的不可預(yù)測(cè)性，綜合各方面因素，確定基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，重要性系數(shù)為1.1[1]。對(duì)基坑的變形控制要求較高，監(jiān)測(cè)等級(jí)按照一級(jí)基坑要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

為保證基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、施工影響區(qū)域內(nèi)的建（構(gòu)）筑物及環(huán)境的安全，確保基坑的安全施工，結(jié)合該工程的特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)及周邊情況，主要對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（包括圍護(hù)樁墻、支撐件、立柱、坑內(nèi)土層、坑內(nèi)地下水等）及相鄰環(huán)境（包括相鄰地層、地下管線(xiàn)、影響范圍內(nèi)建筑物、坑外地下水等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)[2-3]。

3 監(jiān)測(cè)方法

基坑施工期間監(jiān)測(cè)方法采用人工現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查和通過(guò)儀器觀測(cè)相結(jié)合的方法，以?xún)x器監(jiān)測(cè)為主，輔以人工巡檢，做到“點(diǎn)”“面”結(jié)合，全方位掌控該基坑的安全情況。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)巡視

現(xiàn)場(chǎng)巡視觀測(cè)法以目測(cè)為主，兼以一些簡(jiǎn)單工具如錘、釬、尺子等，憑經(jīng)驗(yàn)獲得對(duì)判斷基坑穩(wěn)定和環(huán)境安全性有用的信息。這項(xiàng)工作實(shí)踐性要求很強(qiáng)，需要由工程經(jīng)驗(yàn)豐富的監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患苗頭并能進(jìn)行處理，盡量減少工程事故的發(fā)生。巡視檢查的內(nèi)容較豐富，包括基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系的施工質(zhì)量、有無(wú)變形、裂縫、圍護(hù)體系滲漏水情況、基坑附近周邊有無(wú)沉陷、滑移、裂縫等情況，現(xiàn)場(chǎng)施工條件有無(wú)發(fā)生改變、基坑邊堆載及變化情況、降水等氣候條件變化與基坑穩(wěn)定和環(huán)境安全相關(guān)的信息等。此種方法獲取的前兆信息直觀可靠，可作為基坑事故的宏觀預(yù)報(bào)判據(jù)，并可配合儀器監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行綜合分析，是基坑監(jiān)測(cè)不可或缺的一種重要手段。

3.2 儀器觀測(cè)

儀器觀測(cè)法是根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容選用特定的儀器對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。

（1）基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。通過(guò)儀器進(jìn)行基坑變形觀測(cè)，需設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)要設(shè)置在工程施工影響外較穩(wěn)固的地方，距離施工場(chǎng)地較遠(yuǎn)，為了便于觀測(cè)，通常會(huì)在基坑附近相對(duì)穩(wěn)定的地方設(shè)置工作基點(diǎn)，工作基點(diǎn)是聯(lián)系基準(zhǔn)點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的橋梁，進(jìn)行變形觀測(cè)時(shí)可直接在工作基點(diǎn)上架設(shè)儀器進(jìn)行觀測(cè)。變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置。為了確保變形監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確可靠性，需對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，設(shè)置醒目標(biāo)識(shí)，并告知現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，以避免人為破壞。若監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有變化異常的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)復(fù)測(cè)；如果發(fā)現(xiàn)點(diǎn)有被碰動(dòng)或破壞跡象，不要存僥幸心理，必須立即重新埋設(shè)點(diǎn)，重新測(cè)取初始值。

（2）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。①?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)墻頂及建筑物、管線(xiàn)水平位移監(jiān)測(cè)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂通常用小角度法進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)，該方法適用于觀測(cè)點(diǎn)零亂、不在同一直線(xiàn)上的情況。建筑物、管線(xiàn)水平位移通常采用極坐標(biāo)法，對(duì)各監(jiān)測(cè)工作點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)密平差、計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，再與初始值進(jìn)行比較，即可知道其是否發(fā)生了變形[4]。②圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂豎向位移監(jiān)測(cè)。使用精密水準(zhǔn)儀嚴(yán)格按照國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求進(jìn)行豎向位移監(jiān)測(cè)，遵循先控制后加密的原則，觀測(cè)前要檢查圍護(hù)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的可靠性。③圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體變形監(jiān)測(cè)。目的是了解基坑施工過(guò)程中不同深度的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體水平位移情況。通常采用測(cè)斜儀、PVC測(cè)斜管等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，沿基坑長(zhǎng)邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻每40m布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。該工程共布設(shè)深層水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)14個(gè)，孔深同圍護(hù)墻深度一致。在需要監(jiān)測(cè)的樁體埋設(shè)PVC測(cè)斜管，在基坑開(kāi)挖前測(cè)定初始值。為了減少或消除儀器的裝配誤差，用測(cè)斜儀測(cè)讀數(shù)時(shí)，應(yīng)在位移的正、反方向各測(cè)讀1次，取平均值作為觀測(cè)結(jié)果。④地下水位監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)采用鉆機(jī)鉆孔，用鉆機(jī)鉆出直徑為150mm的鉆孔，放入水位管，用中粗砂充填水位管壁與孔壁，再用黏土封填地表至0.5m處的空隙，以防地表水流入。監(jiān)測(cè)時(shí)用精密水位計(jì)，將水位計(jì)蓋頭打開(kāi)，緩慢放下測(cè)頭。當(dāng)測(cè)頭接觸到地下水面時(shí)，蜂鳴器響，讀取孔口讀數(shù)，與上次觀測(cè)值之差即為該次地下水位的變化數(shù)值，若與初始值之差，即為地下水位累計(jì)變化量。⑤建（構(gòu)）筑物豎向位移監(jiān)測(cè)。根據(jù)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合地質(zhì)情況，在工程施工影響范圍內(nèi)建筑物上選擇合適點(diǎn)位，并將監(jiān)測(cè)點(diǎn)牢固埋設(shè)，進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量。⑥建筑物裂縫觀測(cè)。建筑物各部位的沉降不均勻現(xiàn)象通常會(huì)導(dǎo)致裂縫變形的產(chǎn)生，在基坑工程變形監(jiān)測(cè)中，通常把裂縫開(kāi)裂狀況的監(jiān)測(cè)作為基坑開(kāi)挖影響程度的重要依據(jù)之一。首先，通過(guò)人工巡視發(fā)現(xiàn)已產(chǎn)生的裂縫；其次，進(jìn)行編號(hào)，并畫(huà)線(xiàn)標(biāo)記出測(cè)量裂縫位置；最后，通過(guò)裂縫觀測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，要用數(shù)碼相機(jī)對(duì)裂縫進(jìn)行拍照留存當(dāng)時(shí)的影像資料，以便對(duì)裂縫進(jìn)行前后比對(duì)，結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)更好地掌握裂縫發(fā)展變化情況。⑦周邊地表及地下管線(xiàn)豎向位移監(jiān)測(cè)。周邊道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)要布設(shè)于不影響交通的位置，用15cm的道釘打入地面，噴紅油漆做上標(biāo)志；管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管線(xiàn)實(shí)際走向及其與基坑的位置關(guān)系布設(shè)，管線(xiàn)接頭處、拐彎處和管道井（特別對(duì)煤氣管道井應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)）位置應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，變形曲率較大的部位應(yīng)增設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量。布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，通常將周邊道路與道路兩側(cè)管線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)布設(shè)，以便能夠獲得更多的沉降數(shù)據(jù)信息。⑧立柱沉降監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)于基坑的中間立柱樁受力最大處、斜撐、拐點(diǎn)、施工棧橋下等。監(jiān)測(cè)點(diǎn)是直接在立柱樁頂部支撐上鉆孔，將膨脹螺栓或道釘打入混凝土體，用水泥敷牢，并噴紅油漆作為標(biāo)志，進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量。⑨支撐軸力、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的監(jiān)測(cè)。支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在支撐內(nèi)力較大或在整個(gè)支撐體系中起控制作用的桿件上，混凝土支撐的監(jiān)測(cè)截面選擇在兩支點(diǎn)間1/3的部位，并避開(kāi)節(jié)點(diǎn)位置布設(shè)。支撐軸力的測(cè)試儀器使用振弦式頻率讀數(shù)儀測(cè)讀。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取支護(hù)結(jié)構(gòu)典型剖面布設(shè)，點(diǎn)間距50m。

4 監(jiān)測(cè)周期和頻率

按照計(jì)劃安排，該次基坑監(jiān)測(cè)分為地下連續(xù)墻及樁基施工階段、基坑開(kāi)挖階段、支撐拆除階段、基坑底板澆筑階段、基坑回填及停止抽水階段。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在開(kāi)始相關(guān)施工工序之前設(shè)置，待測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定后，連續(xù)進(jìn)行不少于3次的初始值獨(dú)立測(cè)量，觀測(cè)值的較差小于2倍測(cè)量中誤差時(shí)取平均值作為初始值，否則需重測(cè)。初始值采集頻率為1次/5d（如遇雨天進(jìn)行順延）。具體監(jiān)測(cè)頻率如表1所示。

表1 基坑監(jiān)測(cè)頻率

施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)應(yīng)按既定周期定時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，若遇特殊情況，如大雨、突發(fā)事件或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化異常時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率需適當(dāng)加密或進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)。

5 監(jiān)測(cè)預(yù)警

由于支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力分布受支護(hù)方式、施工過(guò)程和土體情況的影響，并與側(cè)向位移密不可分，比較復(fù)雜，因此基坑監(jiān)測(cè)警戒值的確定對(duì)合理指導(dǎo)基坑施工具有重要意義[5]。該工程根據(jù)設(shè)計(jì)文件及《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497—2009），各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的預(yù)警值如表2所示。

表2 基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警值

6 總結(jié)與建議

（1）基坑工程變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)，需要應(yīng)用到多學(xué)科知識(shí)，如地質(zhì)、巖土、材料、土木工程等學(xué)科交叉知識(shí)，這就要求方案設(shè)計(jì)者及變形觀測(cè)技術(shù)人員要具有較強(qiáng)的工作經(jīng)驗(yàn)，具備工程相關(guān)方面的知識(shí)，以便針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目制定合理的變形觀測(cè)精度指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)，并能對(duì)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理而科學(xué)的數(shù)據(jù)處理、分析，以便對(duì)基坑工程的穩(wěn)定性和安全性做出判斷，及時(shí)采取有效措施防止事故發(fā)生。（2）基坑變形監(jiān)測(cè)需要應(yīng)用多種測(cè)量方法，因此可根據(jù)基坑變形監(jiān)測(cè)的要求，綜合應(yīng)用多種測(cè)量方法，發(fā)揮各種方法優(yōu)勢(shì)，從而提高變形測(cè)量的精度和數(shù)據(jù)的可靠性。（3）與其他測(cè)量工作相比，變形監(jiān)測(cè)精度要求更高，這就要求在進(jìn)行基坑變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中，盡量遵循監(jiān)測(cè)“五定”原則，即監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備、監(jiān)測(cè)人員不要隨意調(diào)換，監(jiān)測(cè)路線(xiàn)、監(jiān)測(cè)方法等要保持相對(duì)固定等，以便在一定程度上減少監(jiān)測(cè)的不確定性，使監(jiān)測(cè)結(jié)果更能真實(shí)反映變形情況。