史梓敏

(廣州港工程管理有限公司，廣東 廣州 510000)

1 引 言

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是確定基坑工程的定量化預(yù)測(cè)計(jì)算是否真正反映了工程實(shí)際情況的重要手段[1～7]。通過(guò)對(duì)基坑和周邊(構(gòu))建筑物等的監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解它們的現(xiàn)狀和變形情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到或超過(guò)警戒變形值時(shí)及時(shí)報(bào)警，必要時(shí)采取有力措施確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和周邊重要建(構(gòu))筑物的穩(wěn)定與安全[8～12]。本文結(jié)合紫云大道(南引道)升級(jí)改造工程隧道施工背景，詳細(xì)闡述了基坑監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)周期及報(bào)警值等，為今后類似工程的基坑監(jiān)測(cè)提供了參考。

2 工程概況

紫云大道(南引道)升級(jí)改造工程隧道經(jīng)跨越中心河、藕耕涌，與世紀(jì)大道、蓮金大道平交，終點(diǎn)為廣肇高速公路白土收費(fèi)站，全長(zhǎng) 4.687 km。世紀(jì)大道隧道基坑全長(zhǎng) 418.5 m，寬度約為 30.5 m～31.3 m，基坑開(kāi)挖總面積約1.36萬(wàn)平方米，開(kāi)挖深度約 2.5 m～10.8 m，其中泵房處基坑深度約 14 m。采用明挖順作法，垂直開(kāi)挖支護(hù)方式施工。蓮金大道隧道為蓮金大道下穿紫云大道，由于蓮金大道暫未聯(lián)通，該隧道本次設(shè)計(jì)為預(yù)留，設(shè)計(jì)范圍僅含暗埋段，不含敞開(kāi)段，在實(shí)施后對(duì)暗埋段兩端洞口進(jìn)行臨時(shí)封堵。監(jiān)測(cè)基坑全長(zhǎng) 110 m，寬約 39.1 m，基坑開(kāi)挖總面積約 0.446 7萬(wàn)平方米，開(kāi)挖深度約 10.8 m，其中泵房處基坑深度為 14.8 m。采用明挖順作法施工，基坑支護(hù)方案同世紀(jì)大道隧道。

3 監(jiān)測(cè)方案及精度要求

3.1 監(jiān)測(cè)精度

基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容見(jiàn)基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置如圖1所示。

圖1 基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖

依據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖要求、相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置如表1所示。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目精度要求表 表1

續(xù)表1

各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的變形報(bào)警值如表2所示。

監(jiān)測(cè)報(bào)警值表 表2

此次位移監(jiān)測(cè)擬采取的監(jiān)測(cè)方法是極坐標(biāo)測(cè)量法。具體的步驟與方法如下：極坐標(biāo)測(cè)量測(cè)得的是位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移(X、Y)和垂直位移方向(Z)三維方向的位移值。能在緊急狀態(tài)下一天進(jìn)行多個(gè)周期的測(cè)量。基準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)置在施工變形區(qū)域以外任意穩(wěn)定牢固的地方。

3.2 沉降觀測(cè)

在本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中沉降測(cè)量包括：周邊地表沉降監(jiān)測(cè)、周邊房屋沉降觀測(cè)，具體如下：

沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)采用分級(jí)布設(shè)、逐級(jí)控制的基本原則，首先根據(jù)周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布情況布設(shè)三個(gè)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)選置后應(yīng)與城市水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)；其次，根據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的具體情況，宜布設(shè)工作基點(diǎn)，工作基點(diǎn)的選取應(yīng)視觀測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離與通視條件而定。

沉降觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)。如圖2所示，在埋設(shè)時(shí)與承包商聯(lián)系，與承包商的監(jiān)測(cè)點(diǎn)盡可能地重合?；又苓叺乇沓两当O(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)參照相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求布置，測(cè)點(diǎn)用直徑 Φ10 mm的不銹鋼，頂部加工成半球狀，放入測(cè)點(diǎn)固結(jié)而成；如地面情況較差，測(cè)點(diǎn)的布置方法參照以上沉降基點(diǎn)的埋設(shè)方法。周邊房屋沉降觀測(cè)。觀測(cè)點(diǎn)原則上布于建筑物的四個(gè)角，離地面約 150 mm處。測(cè)點(diǎn)用直徑 Φ16 mm的螺紋鋼，前部加工成約90°的彎頭，頂部加工為半球形，彎頭和頂部圓頭涂防銹油漆而成。如圖2右圖所示。

圖2 房屋沉降監(jiān)測(cè)標(biāo)志

觀測(cè)與計(jì)算。作業(yè)過(guò)程中遵循三固定的原則，即固定人員、固定儀器、固定觀測(cè)路線。國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)要求為(數(shù)字水準(zhǔn)儀)：奇數(shù)站上為：后前前后，偶數(shù)站上為：前后后前，偶數(shù)站收鏡。

3.3 土壓力監(jiān)測(cè)

如圖3所示，根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求及項(xiàng)目實(shí)際情況，在基坑周邊土體布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)27個(gè)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處安裝布設(shè)一個(gè)土壓力計(jì)，具體位置根據(jù)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)、勘探圖紙確定。采用鉆孔安裝法，即通過(guò)鉆孔和特制的安裝架將土壓力計(jì)埋入土體內(nèi)。具體步驟如下：①先將土壓力盒固定在安裝架內(nèi)；②鉆孔到設(shè)計(jì)深度以上 0.5 m～1.0 m；放入帶土壓力盒的安裝架；③回填封孔，并做好保護(hù)標(biāo)識(shí)，以免被破壞。

圖3 土壓力計(jì)安裝示例圖

現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)時(shí)，先將土壓力計(jì)上的導(dǎo)線與讀數(shù)儀對(duì)應(yīng)顏色的導(dǎo)線連接，然后讀取并記錄測(cè)試值。根據(jù)土壓力計(jì)附帶說(shuō)明書(shū)提供的計(jì)算公式計(jì)算當(dāng)次結(jié)果，繪制應(yīng)力的歷程曲線，并指明施工工況，分析其應(yīng)力走勢(shì)，是否在設(shè)計(jì)允許和安全范圍內(nèi)。

3.4 圍護(hù)樁鋼筋應(yīng)力與支撐軸力監(jiān)測(cè)

如圖4所示，本隧道項(xiàng)目中，基坑采用一層或兩層支撐的支護(hù)形式。對(duì)于一層支撐，測(cè)點(diǎn)擬布設(shè)在一層支撐與開(kāi)挖底面的中部處，此處的彎矩最大。對(duì)于兩層支撐，測(cè)點(diǎn)擬布設(shè)在一層與二層中部處和二層與開(kāi)挖底面中部，此兩處位置的彎矩最大。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求及本項(xiàng)目實(shí)際情況，沿基坑縱向布設(shè)26個(gè)支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

圖4 鋼筋應(yīng)力計(jì)安裝示例圖

砼支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的安裝：在砼支撐中，采用鋼筋應(yīng)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量支撐軸力，如圖5所示。

圖5 鋼筋應(yīng)力計(jì)安裝示例圖

在工程監(jiān)測(cè)過(guò)程中，當(dāng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)，每次外作業(yè)完成后當(dāng)天將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以電子郵件方式發(fā)送給業(yè)主、監(jiān)理；中期文字報(bào)告以周報(bào)形式每周定期送達(dá)業(yè)主或監(jiān)理?；鶞?zhǔn)點(diǎn)需要設(shè)置在遠(yuǎn)離基坑邊緣以外沒(méi)有沉降的建筑物上或可能設(shè)置在市政用地上。以上基準(zhǔn)點(diǎn)雖然不會(huì)給所有者造成損害。但必須得到他們的許可。所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)必須要求施工方給予保護(hù)，業(yè)主和監(jiān)理應(yīng)予以檢查和督促?；又苓叿课莺蜆?gòu)筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)雖然設(shè)置在被第三方監(jiān)測(cè)的建筑物墻面處。但需做好房主工作，使之配合保護(hù)第三方監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

4 監(jiān)測(cè)成果與分析

在基坑工程施工期間，基坑頂水平位移變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑頂水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 21 mm。基坑頂豎向位移變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑頂豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 21 mm。基坑周邊地面沉降變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑周邊地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 21 mm。基坑周邊地面沉降變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑周邊地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 7 mm。基坑圍護(hù)樁內(nèi)力變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑圍護(hù)樁內(nèi)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值(70%容許值)?；又屋S力變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值(70%容許值)。

在基坑工程施工期間，基坑樁體監(jiān)測(cè)點(diǎn)J28( 26.81 mm)深度 10.5 m處、J29(27.07 mm)深度 10.5 m處、J30(27.41 mm)深度 10.5 m處、J31(25.29 mm)深度 8.5 m處、J32(24.68 mm)深度 8.0 m處累計(jì)變化已超橙色預(yù)警值 24 mm?；踊靥詈?，經(jīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示變形緩慢，變形速率較小，已逐漸趨于穩(wěn)定。其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)在基坑工程施工期間較穩(wěn)定，變形量較小，均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 21 mm。在基坑工程施工期間，基坑周邊地下水位變化較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑樁體測(cè)斜監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 0.9 m。在基坑工程施工期間，基坑基底隆沉變形較穩(wěn)定，變形量較小，各基坑基底隆沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終累加值均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值 31 mm。根據(jù)監(jiān)測(cè)期(2017年4月17日～2018年4月25日)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和巡查記錄，對(duì)周邊房屋沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總?cè)绫?所示：

注：符號(hào)為“-”者為下沉，符號(hào)為“+”者上升。

在隧道及道路施工期間，由周邊房屋沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)累計(jì)變形量匯總表7可以看出，周邊房屋沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)C82、C83、C86、C87、C88、C89、C90、C91、C92、C93、C96、C97累計(jì)變化值已超紅色預(yù)警值 20 mm。隨著隧道主體及道路路面施工完成，隧道基坑回填后，在后續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示變形趨勢(shì)緩慢，變形速率較小。其余周邊房屋沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)期間內(nèi)變形量較小，均未超設(shè)計(jì)報(bào)警值。

周邊房屋沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)累計(jì)變形量匯總表 表3

5 結(jié) 論

基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目繁多，其中圍護(hù)樁(墻)體水平位移和支撐軸力的監(jiān)測(cè)是重中之重，直接影響著基坑工程的安全，監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)的確定則是基坑監(jiān)測(cè)的前提，監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)是監(jiān)測(cè)工作的標(biāo)準(zhǔn)。在建筑工程中，進(jìn)行深基坑測(cè)量工作的應(yīng)深入了解建筑屬性和施工要求，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守使用設(shè)備的原則和方法，結(jié)合現(xiàn)代建筑施工的要求，使用正確的工具完成深基坑施工的監(jiān)測(cè)工作。