王譽陶

（中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川成都 610072）

0 引言

基坑分為深基坑和淺基坑，深度超過5m的稱為深基坑。目前，我國建筑工程建設(shè)以深基坑為主?；由疃仍黾?，在一定程度上增加了基坑內(nèi)部的受力，而且現(xiàn)階段城市發(fā)展過程中出現(xiàn)了很多高層建筑和超高層建筑，為了滿足這些建筑的建設(shè)，基坑的深度也要相應(yīng)提升，這更增加了深基坑受力變形的風(fēng)險。所以，在深基坑施工的過程中，要嚴(yán)格做好變形監(jiān)測工作。

1 深基坑開挖支護(hù)變形監(jiān)測技術(shù)方法

1.1 靜態(tài)變形監(jiān)測方法

（1）垂直位移監(jiān)測技術(shù)。垂直位移監(jiān)測技術(shù)是深基坑靜態(tài)變形監(jiān)測方法中應(yīng)用比較廣泛的一種。監(jiān)測工作人員可以利用三角高程測量、GPS高程測量和液體靜力水準(zhǔn)測量等方法，并輔助運用一些專業(yè)的測量儀器，如沉降儀等，完成對深基坑變形的監(jiān)測。三角高程測量法是技術(shù)人員使用精密經(jīng)緯儀和其他設(shè)備，遵循數(shù)學(xué)理論中的幾何三角形原理，精確獲取測量點和監(jiān)測點之間的高度差，從而判斷深基坑的變形程度。

（2）傾斜監(jiān)測技術(shù)。這種監(jiān)測方法比較多地應(yīng)用在小面積深基坑變形監(jiān)測中。過去，小面積深基坑變形主要用懸吊重錘的方法進(jìn)行監(jiān)測，這種方法能夠判斷出深基坑的傾斜程度。在某些深基坑外無法懸掛吊線的情況下，可以采用經(jīng)緯儀投影、光學(xué)垂準(zhǔn)和測水平角等方法來判斷其傾斜程度。

（3）水平位移監(jiān)測技術(shù)。在使用水平位移監(jiān)測方法判斷深基坑的變形時，還要針對深基坑的具體情況分別采用坐標(biāo)法、視準(zhǔn)線法、前后方交會法等，不同的實際情況下，科學(xué)地選擇方法會達(dá)到更好的效果。比如，如果建筑物呈直線，會根據(jù)其橫向使用視準(zhǔn)線法來判斷深基坑的形變。

（4）裂縫監(jiān)測技術(shù)。深基坑在施工的過程中，可能由于不同的原因而產(chǎn)生形變，還有可能產(chǎn)生裂縫。在監(jiān)測裂縫的變化時，技術(shù)人員可以在一些典型的裂縫上涂抹觀測標(biāo)志，標(biāo)志通常包括金屬標(biāo)志和石膏標(biāo)志。金屬標(biāo)志通常安置在裂縫兩側(cè)，并定期測量金屬標(biāo)志的間隔，以此來確定裂縫的變化情況。石膏標(biāo)志一般使用在裂縫的兩端，待石膏凝固后，用顏色明顯的漆料將兩端石膏連在一起，在其中噴涂一條直線，如果監(jiān)測的對象裂縫發(fā)生變化，石膏就會開裂，漆料的寬度就能比較準(zhǔn)確地反映裂縫的變化趨勢[1]。

1.2 動態(tài)變形監(jiān)測

常用的風(fēng)振變形監(jiān)測有以下幾種方法：

（1）激光位移計自動測量法。監(jiān)測人員可以利用這種方法將位移信號轉(zhuǎn)變成光波信號，通過對光波信號的獲取，監(jiān)測人員可以通過波形的返回數(shù)值確定形變程度。

（2）GPS差分載波相位法。監(jiān)測人員需要兩臺GPS機來使用這種方法進(jìn)行測量，其中一臺用來發(fā)射信號，應(yīng)將其安置在樓頂，另一臺用來接收信號，通常將其安置在一定距離之外的基站中。這兩臺GPS機需要保持在15min內(nèi)不間斷地記錄數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)用專門的軟件進(jìn)行處理，計算出深基坑的位移。

2 工程概況

某建筑為26層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)置一層地下室，采用管樁基礎(chǔ)。基坑面積9800m2，周長390m，場地+0.00標(biāo)高相當(dāng)于11.20m（羅零標(biāo)高，余同），場地整平標(biāo)高11.50m，場地現(xiàn)狀地面標(biāo)高一般在10.50m，基坑開挖深度為6.40～7.00m，為深基坑?；?xùn)|側(cè)為規(guī)劃路（現(xiàn)為空地）；基坑南側(cè)為國稅建設(shè)用地（現(xiàn)為空地）；基坑西側(cè)為空地；基坑北側(cè)現(xiàn)為市政道路，人行道下已敷設(shè)有市政供水、電力管道[2]。

2.1 地質(zhì)情況

基坑開挖深度范圍內(nèi)主要土層如下：①素填土：松散，飽和，厚約3.69m；②淤泥質(zhì)土：軟塑，飽和，厚約3.39m；③中砂：飽和，稍密，厚約3.77m；④礫砂：飽和，稍密，厚約5.69m；⑤中砂：飽和，中密，厚約4.67m。

2.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

根據(jù)基坑場地的地質(zhì)水文條件，設(shè)計主要采用放坡+單排SMW工法樁+一道環(huán)梁支撐進(jìn)行支護(hù)?；硬捎玫娜S攪拌樁截面直徑為φ850mm，每根樁長15m，樁間距6m，內(nèi)插長15m的HN700mm×300mm×13mm×24mm型鋼，插一跳一。內(nèi)支撐采用C30圓環(huán)混凝土支撐，支撐系統(tǒng)面標(biāo)高為10.0m，冠梁GL：1.2m×0.8m、環(huán)梁ZC1：2.0m×0.8m、支撐梁ZC2：0.7m×0.8m。

根據(jù)設(shè)計單位的設(shè)計圖紙，基坑工程北側(cè)安全等級設(shè)計為一級，其余三側(cè)安全等級設(shè)計為二級，基坑正常設(shè)計使用期限為1年。

按照《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB 50497—2009）》規(guī)定，開挖深度超過5m或開挖深度雖未超過5m但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑工程均應(yīng)實施基坑工程監(jiān)測。因此，建設(shè)方委托具備相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測單位對基坑支護(hù)工程實施現(xiàn)場監(jiān)測[3]。

3 深基坑開挖支護(hù)現(xiàn)場檢測

3.1 基坑坡頂水平位移監(jiān)測

在基坑開挖前，根據(jù)設(shè)計圖紙，在基坑四周坡頂埋設(shè)水平位移監(jiān)測點，澆筑混凝土墩并埋設(shè)專用測量釘，共埋設(shè)19個點。監(jiān)測點周邊采用砌磚進(jìn)行維護(hù)。基坑坡頂水平位移視現(xiàn)場實際情況采用視準(zhǔn)線法、小角度法等方法進(jìn)行監(jiān)測。

3.2 坡頂沉降位移監(jiān)測

在位移監(jiān)測前，在基坑四周坡頂埋設(shè)沉降位移監(jiān)測點，澆筑混凝土墩并埋設(shè)專用測量釘，如圖1所示。

圖1 坡頂沉降位移監(jiān)測點

整個基坑周邊共布置19個點，采用砌磚進(jìn)行維護(hù)。位移監(jiān)測時根據(jù)預(yù)先埋設(shè)的基準(zhǔn)點進(jìn)行。

3.3 深層土體水平位移監(jiān)測（測斜管）

在基坑開挖前，根據(jù)設(shè)計圖紙要求，在基坑開挖邊界線1m左右埋設(shè)測點，采用鉆孔法埋設(shè)19根測斜管（PVC管），管徑70mm。測斜管每根長度18m，管與孔壁之間用細(xì)砂填充密實，管頂管底加蓋，防止雜物進(jìn)入，管頂高出地面20～30cm。在測斜管旁邊用砌磚維護(hù)。深層土體水平位移用測斜儀進(jìn)行測試，步長0.5m，倒序測讀，每次監(jiān)測均測讀2次（正向與反向），以減小監(jiān)測誤差[4]。

3.4 冠梁及支撐梁內(nèi)力監(jiān)測

冠梁及支撐梁施工時，根據(jù)設(shè)計圖紙要求，在冠梁及支撐梁上布置12個應(yīng)力監(jiān)測點。冠梁及支撐梁鋼筋加工安裝好后，在鋼筋籠上下位置對稱埋設(shè)應(yīng)力計，應(yīng)力計綁扎在鋼筋上，應(yīng)力計纜線外穿細(xì)塑料管，安置于兩根鋼筋之間，并用綁扎線固定。

鋼筋應(yīng)力計在基坑監(jiān)測中主要用來測量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的彎矩，結(jié)構(gòu)一側(cè)受拉，另一側(cè)受壓，相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力計與其相對應(yīng)。測得鋼筋應(yīng)力計鋼弦頻率，再由頻率換算成鋼筋應(yīng)力值，核算出整個混凝土結(jié)構(gòu)所受的彎矩。

3.5 冠梁水平位移監(jiān)測

根據(jù)設(shè)計圖紙，在冠梁頂部埋設(shè)專用測量釘，作為冠梁水平位移監(jiān)測點，共埋設(shè)18個點，并用紅油漆醒目標(biāo)注。冠梁水平位移視現(xiàn)場實際情況采用視準(zhǔn)線法、小角度法等方法進(jìn)行監(jiān)測[5]。

3.6 已有建筑物、道路沉降監(jiān)測

根據(jù)設(shè)計圖紙埋設(shè)專用測量釘，沿道路共布置7個沉降監(jiān)測點。因本工程基坑?xùn)|側(cè)、西側(cè)、南側(cè)現(xiàn)均為空地，北側(cè)現(xiàn)為市政道路，故在基坑施工過程中，根據(jù)預(yù)先埋設(shè)的測量基準(zhǔn)點，重點對北側(cè)的市政道路進(jìn)行沉降監(jiān)測。

3.7 地下水位監(jiān)測

為掌握基坑開挖過程中地下水位的變化情況，根據(jù)設(shè)計圖紙要求在基坑坡頂埋設(shè)2個地下水位監(jiān)測點，每根水位管長度為10m，采用水位計進(jìn)行觀測。

3.8 支承柱沉降監(jiān)測

根據(jù)設(shè)計圖紙在每根支承柱上埋設(shè)專用測量釘，共布置42個沉降監(jiān)測點；根據(jù)預(yù)先埋設(shè)的測量基準(zhǔn)點進(jìn)行比照監(jiān)測。

在基坑施工監(jiān)測過程中，監(jiān)測單位的每一次監(jiān)測均應(yīng)采用同一方法進(jìn)行，具體要求如下：①固定監(jiān)測人員；②同一監(jiān)測項目使用同一監(jiān)測儀器和設(shè)備；③同一監(jiān)測項目采用相同的觀測路線和觀測方法；④同一監(jiān)測項目在基本相同的環(huán)境和條件下監(jiān)測[6]。

4 結(jié)語

隨著我國建筑工程的發(fā)展，深基坑的施工也相應(yīng)提高了要求。深基坑的變形監(jiān)測工作在受到更高重視的情況下，監(jiān)測人員也要提高認(rèn)識，根據(jù)深基坑的具體情況采用不同的變形監(jiān)測技術(shù)，確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為建筑工程后續(xù)施工的進(jìn)行創(chuàng)造良好的條件。