尤 江

(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，廣東 深圳 518131)

崗頭河位于深圳市北部，是觀瀾河的一級(jí)支流，其流經(jīng)梅觀高速，在清湖舊橋附近匯入觀瀾河。河長7.47km，平均比降6.2‰。本次治理范圍位于坂田街道五和大道箱涵出口至坂雪崗大道段，全長1785m。河道治理對(duì)工程范圍內(nèi)不滿足防洪要求的河段進(jìn)行拓寬，對(duì)部分坍塌堤防進(jìn)行修復(fù)并改造阻水箱涵，改造阻水箱涵4座、總長615m，拓寬及重建或修復(fù)河道長度1170m，拓寬及重建脫坑水庫溢洪道排洪渠191m。

場(chǎng)地土類型為中軟土，場(chǎng)地類別為Ⅱ類。本工程基坑安全支護(hù)等級(jí)為3級(jí)，局部為2級(jí)，合計(jì)32個(gè)基坑。因施工過程較多基坑開挖，基坑較深或距離住宅較近，為實(shí)時(shí)觀測(cè)基坑下挖對(duì)周邊建筑物的影響，需對(duì)開挖過程中基坑周邊的沉降和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，提前采取防范措施，確保河道基坑周邊建筑物安全穩(wěn)定。

1 變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容和時(shí)間

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，本工程垂直位移、水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)及變形監(jiān)測(cè)等級(jí)為二等精度。①沉降監(jiān)測(cè)：支護(hù)樁頂沉降監(jiān)測(cè)、坡頂沉降監(jiān)測(cè)、房屋沉降監(jiān)測(cè)、道路沉降監(jiān)測(cè)；②水平位移監(jiān)測(cè)：支護(hù)樁頂水平位移監(jiān)測(cè)、坡頂水平位移監(jiān)測(cè)；③深層水平位移監(jiān)測(cè)；④房屋傾斜監(jiān)測(cè)。

崗頭河綜合整治一期工程第三方監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)人員于2018年12月初進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行沉降、位移基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)，并進(jìn)行基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量工作，根據(jù)施工進(jìn)度對(duì)各監(jiān)測(cè)體進(jìn)行沉降、位移、傾斜、測(cè)斜等監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)及數(shù)據(jù)采集工作。本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)時(shí)間周期為2018年12月8日至2021年4月15日。

2 基準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)及聯(lián)測(cè)

2.1 沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)

沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)選在變形影響區(qū)域之外的穩(wěn)定的原狀土層內(nèi)，距施工場(chǎng)地相對(duì)較遠(yuǎn)，地基穩(wěn)固不易破壞的地方，部分基準(zhǔn)點(diǎn)利用穩(wěn)固的建構(gòu)筑物設(shè)立墻水準(zhǔn)點(diǎn)[2]。

2.2 沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理

水準(zhǔn)觀測(cè)應(yīng)滿足“二等”觀測(cè)要求，采用數(shù)字水準(zhǔn)儀配合銦瓦尺進(jìn)行觀測(cè)。沉降基準(zhǔn)點(diǎn)采用閉合水準(zhǔn)觀測(cè)，單尺上點(diǎn)，觀測(cè)次數(shù)為往返各兩次，觀測(cè)順序?yàn)楹?、前、前、后。觀測(cè)滿足二等水準(zhǔn)精度要求。

2.3 水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

2.3.1水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)選在變形影響區(qū)域之外的穩(wěn)固可靠的位置，基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位采用刻框形式，中心為十字“T”型螺桿標(biāo)志，并用紅油漆標(biāo)明點(diǎn)號(hào)。根據(jù)施工條件和環(huán)境，采用導(dǎo)線網(wǎng)的形式布設(shè)水平位移監(jiān)測(cè)基點(diǎn)?；c(diǎn)的選埋符合下列要求：①基點(diǎn)選在基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，易于長期保存，能直接用于水平位移監(jiān)測(cè)，并能安全作業(yè)的位置。②點(diǎn)位便于安置儀器設(shè)備和操作，視野開闊的位置。

2.3.2水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量

按設(shè)計(jì)圖紙要求，本項(xiàng)目水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的等級(jí)為二等。采用高精度全站儀進(jìn)行觀測(cè)。

3 變形監(jiān)測(cè)實(shí)施

3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)河道施工支護(hù)樁、施工邊坡、施工開挖可能會(huì)產(chǎn)生影響的周邊建(構(gòu))筑物進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

3.1.1支護(hù)樁監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

沿支護(hù)樁頂布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)按間距15～30m布置，沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)與水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用共點(diǎn)方式布置，觀測(cè)點(diǎn)位置選擇在通視，不影響施工，便于保護(hù)的部位。采用M14的螺桿，用沖擊電鉆在選定的位置鉆孔，然后放入螺桿，四周再用水泥砂漿填實(shí)；如支護(hù)形式為鋼板樁，則在鋼板樁頂部使用鋼鋸刻“十”字標(biāo)記；上述監(jiān)測(cè)點(diǎn)用紅油漆寫明點(diǎn)號(hào)。例如：CW01、CW02等。

深層水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)于重建箱涵段基坑灌注樁、新建灌注樁擋墻，按50m左右間距布置，測(cè)斜點(diǎn)采用PVC管，測(cè)斜管內(nèi)縱向的十字導(dǎo)槽應(yīng)潤滑順直，管端接口密合，和鋼筋籠綁扎于一體，隨鋼筋籠一起放入地槽內(nèi)，在后期冠梁施工期間接出冠梁頂[3]。

3.1.2邊坡及道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

沿邊坡頂布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)按間距20m左右布置，沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)與水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用共點(diǎn)方式布置，位置選擇在通視處，不影響施工，也便于保護(hù)。土質(zhì)邊坡(道路)采用鋼筋澆筑混凝土進(jìn)行布設(shè)，首先在設(shè)定的邊坡頂部挖孔，孔深約0.5m，在孔內(nèi)埋設(shè)Φ20mm長鋼筋，鋼筋頂部鋸成十字標(biāo)志(便于位移監(jiān)測(cè))，用混凝土澆筑加固墩?；炷吝吰?道路)直接在具有代表性部位打入鋼釘或者螺桿進(jìn)行布設(shè)。

3.1.3房屋及構(gòu)筑物監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在箱涵施工周邊較近的房屋、圍墻等位置。監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在建(構(gòu))筑物的豎向結(jié)構(gòu)上，每棟布設(shè)2～3點(diǎn)。標(biāo)志采用“L”型鋼筋。

3.2 變形監(jiān)測(cè)方法

沉降觀測(cè)垂直位移變形點(diǎn)測(cè)量布設(shè)為水準(zhǔn)閉合環(huán)，每次從工作基點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過各觀測(cè)點(diǎn)后再閉合至同一工作基點(diǎn)(即每次垂直位移觀測(cè)用同一個(gè)工作基點(diǎn)起算)。水準(zhǔn)觀測(cè)方法和精度要求與垂直位移基準(zhǔn)網(wǎng)相同。

為提高初始值的可靠性，垂直位移觀測(cè)首次觀測(cè)時(shí)，觀測(cè)次數(shù)為往返各兩次。按閉合路線進(jìn)行觀測(cè)。平差計(jì)算采用簡易平差。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，水平位移監(jiān)測(cè)方法采用極坐標(biāo)法。深層水平位移監(jiān)測(cè)工作內(nèi)容包括深層水平位移數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理、報(bào)表生成等。深層水平位移監(jiān)測(cè)采用Sinco 50302510型鉆孔測(cè)斜儀，該儀器綜合誤差≤±2mm/15m深度，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量自動(dòng)記錄儲(chǔ)存。

4 變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：坡頂沉降及水平位移監(jiān)測(cè)、支護(hù)樁沉降及水平位移監(jiān)測(cè)，房屋沉降監(jiān)測(cè)、房屋傾斜監(jiān)測(cè)、支護(hù)樁深層水平位移監(jiān)測(cè)[4]。本項(xiàng)目數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)間：2018年12月至2021年5月，數(shù)據(jù)分析如下。

4.1 沉降監(jiān)測(cè)

4.1.1支護(hù)樁沉降

施工期間，支護(hù)樁頂累計(jì)沉降超過3mm的監(jiān)測(cè)點(diǎn)有：W9、W11、W21、W182，截止工程結(jié)束，累計(jì)沉降最大點(diǎn)為W11(累計(jì)沉降-6.6mm)，預(yù)警值為40m，累計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 支護(hù)樁累計(jì)沉降大于3mm監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.1.2坡頂沉降

施工期間坡頂沉降監(jiān)測(cè)累計(jì)變化超過10mm的監(jiān)測(cè)點(diǎn)有W12、W13、W19、W41、W52、W23、W24～W30，其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)W12累計(jì)變化量-97.6mm(超預(yù)警值)，預(yù)警值為80mm；監(jiān)測(cè)點(diǎn)W19累計(jì)變化量-297.7mm(超報(bào)警值)，報(bào)警值為100mm。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 坡頂累計(jì)沉降大于5mm監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.1.3周邊房屋沉降

施工期間建構(gòu)筑物沉降監(jiān)測(cè)累計(jì)變化超過5mm的監(jiān)測(cè)點(diǎn)有F11-2、F11-4、F11-5、F54-3、F67-1、F67-2、F67-3、F51-4A、F74-1、F74-3、F74-4、WQ2，變化較大的監(jiān)測(cè)點(diǎn)多數(shù)為距離施工作業(yè)面較近、無樁基礎(chǔ)的建構(gòu)筑物，其中建筑物監(jiān)測(cè)點(diǎn)F11-5(-61.3mm)、構(gòu)筑物監(jiān)測(cè)點(diǎn)F51-4A(-87.2mm)累計(jì)變化量超報(bào)警值，報(bào)警值為60mm。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 建構(gòu)筑物累計(jì)沉降大于5mm監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.1.4周邊道路沉降監(jiān)測(cè)

施工期間周邊道路沉降監(jiān)測(cè)累計(jì)變化超過10mm的監(jiān)測(cè)點(diǎn)有D6、D7、D8、D9、D25、D37、D38，截止工程結(jié)束，周邊道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化最大點(diǎn)為D6、D7(累計(jì)變化-26.3mm)，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均未超過設(shè)計(jì)預(yù)警值(48mm)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表4。

表4 道路累計(jì)沉降大于10mm監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.2 水平位移監(jiān)測(cè)

4.2.1支護(hù)樁水平位移

從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，采用灌注樁支護(hù)工藝的部位在開挖期間樁頂水平位移數(shù)據(jù)相對(duì)來說變化較小，累計(jì)變化均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值；但采用鋼板樁支護(hù)工藝的部位在施工開挖期間樁頂水平位移數(shù)據(jù)均有不同程度位移情況[5]，其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化超預(yù)警值有W176(-43.7mm)、W141(-41.7mm)，預(yù)警值為40mm；累計(jì)變化超報(bào)警值監(jiān)測(cè)點(diǎn)有W11(-94.2mm)、W22(-53.9mm)、W33(-82.6mm)、W133(-58.4mm)、W138(-54.1mm)、W140(-57.6mm)、W177A(-106.3mm)、W178(-119.2mm)報(bào)警值為50mm。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表5。

表5 支護(hù)樁累計(jì)位移超預(yù)報(bào)警值監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.2.2坡頂水平位移

坡頂水平位移監(jiān)測(cè)累計(jì)變化較大點(diǎn)多數(shù)在崗頭河左岸(0+962—1+222)坡頂及擋墻段，該部位邊坡及擋墻距離河道施工部位較近，高差較大，在施工期間有一定位移變化[6]，其中擋墻監(jiān)測(cè)點(diǎn)Q7累計(jì)變化量超過設(shè)計(jì)預(yù)警值(8mm)，擋墻監(jiān)測(cè)點(diǎn)Q1～Q6累計(jì)變化量超過設(shè)計(jì)報(bào)警值(10mm)；坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化量超過報(bào)警值的有W28、W29、W113、W114、W115，報(bào)警值為100mm；截止工程結(jié)束，累計(jì)變化最大點(diǎn)為坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)W113，累計(jì)變化-267.1mm。崗頭河右岸(0+124—0+238)放坡段坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)在施工期間局部位置存在一定變化，其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)W19在施工期間累計(jì)變化量為-178.5mm，超報(bào)警值(100mm)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表6。

表6 坡頂(擋墻)累計(jì)位移超預(yù)報(bào)警值監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 單位：mm

4.3 深層水平位移監(jiān)測(cè)

從深層水平位移數(shù)據(jù)來看，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均有不同程度位移變化，位移變化最大值大多位于測(cè)斜孔的頂部或上部，累計(jì)位移量最大點(diǎn)為5CX-4，累計(jì)位移-23.8mm，埋深0.5m，該點(diǎn)位于5節(jié)點(diǎn)左岸上游。整個(gè)施工過程中，所有深層水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)均未超過設(shè)計(jì)預(yù)警值(56mm)。數(shù)據(jù)變化較大點(diǎn)統(tǒng)計(jì)見表7。

表7 深層水平位移累計(jì)變化較大監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

4.4 房屋傾斜監(jiān)測(cè)

從房屋傾斜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，進(jìn)行傾斜監(jiān)測(cè)的房屋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化均較小，房屋主體受河道施工影響較小。

5 變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

結(jié)合整個(gè)施工過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化規(guī)律及現(xiàn)場(chǎng)巡視工作分析：崗頭河沿岸建筑物多數(shù)具有樁基礎(chǔ)，建筑結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，施工期間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化均較小，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)巡查表明，本項(xiàng)目河道施工對(duì)其影響較小。但部分施工開挖部位周邊的建構(gòu)筑物年份較為久遠(yuǎn)，且無基礎(chǔ)，施工開挖后受力不均勻，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一定的沉降變化，個(gè)別部位出現(xiàn)較為明顯的裂縫；其中有2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化超報(bào)警值(60mm)，分別為F11-5(-61.3mm)、F51-4A(-87.2mm)，后期已對(duì)兩處建構(gòu)筑物進(jìn)行拆遷及修復(fù)。

從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，整個(gè)施工期間，周邊道路局部位置受河道施工影響呈現(xiàn)一定沉降變化，但均未超設(shè)計(jì)預(yù)警值，截止工程結(jié)束，累計(jì)變化最大值為-26.3mm(D6、D7)。

支護(hù)樁支護(hù)形式包含灌注樁、鋼板樁等，其中采用灌注樁支護(hù)形式部位其較好剛度優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在開挖過程中各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化均較小，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在設(shè)計(jì)預(yù)警值范圍內(nèi)；采用鋼板樁支護(hù)形式局部位置在施工開挖期間呈現(xiàn)一定位移變化，其中有2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化超預(yù)警值(40mm)，分別為W141(-41.7mm)、W176(-43.7mm)，有8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)超報(bào)警值(50mm)，分別為W11(-94.2)、W22(-53.9)、W33(-82.6mm)、W133(-58.4mm)、W138(-54.1mm)、W140(-57.6mm)、W177A(-106.3mm)、W178(-119.2mm)。

放坡開挖施工的部位基坑較淺，一般無臨近建構(gòu)筑物或距離基坑較遠(yuǎn)，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，放坡開挖采用噴錨形式進(jìn)行加固的部位[7]，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化較??；崗頭河右岸(0+124—0+238)段放坡施工期間未進(jìn)行噴錨加固，數(shù)據(jù)有一定變化，其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)W12累計(jì)沉降-97.6mm，超出報(bào)警值(80mm)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)W19累計(jì)沉降-297.7mm、累計(jì)位移-178.5mm，超報(bào)警值(100mm)。

距離河道較近的高邊坡、高擋墻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有一定變化，機(jī)械作業(yè)震動(dòng)、土方開挖、雨水沖刷等對(duì)其都有一定影響，巡視過程中肉眼能見坡頂、擋墻局部位置出現(xiàn)裂縫、輕微坍塌情況，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較為明顯的沉降、位移變化。變化較大的部位主要在崗頭河左岸(0+962—1+222)段，其中擋墻監(jiān)測(cè)點(diǎn)Q7累計(jì)變化-8.8mm，超預(yù)警值(8mm)；超報(bào)警值共11個(gè)點(diǎn)，其中擋墻監(jiān)測(cè)點(diǎn)Q1(-51.0mm)、Q2(-44.5mm)、Q3(-41.2mm)、Q4(-30.0mm)、Q5(-19.8mm)、Q6(-17.5mm)超報(bào)警值(10mm)，坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)W28(-168.4mm)、W29(-135.6mm)、W113(-267.1mm)、W114(-166.1mm)、W115(-255.5mm)超報(bào)警值(100mm)。

6 結(jié)語

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以提前判斷監(jiān)測(cè)對(duì)象安全穩(wěn)定情況，便于及時(shí)調(diào)整施工工藝和施工參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)信息化施工[8]，保障建筑物安全，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以反饋于設(shè)計(jì)單位便于進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。崗頭河綜合整治一期工程工程施工面跨度大，受各種復(fù)雜因素包括地質(zhì)、水文、周邊環(huán)境因素等影響，在監(jiān)測(cè)全過程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析根據(jù)不同環(huán)境采用不同的分析方法。工程全過程一經(jīng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超警戒值，第一時(shí)間發(fā)出預(yù)報(bào)警報(bào)告，較好地發(fā)揮施工作業(yè)過程中的安全監(jiān)控作用，施工單位及時(shí)采取相關(guān)處理措施，防止了安全施工的發(fā)生，全過程未發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故。實(shí)踐證明，采用上述監(jiān)測(cè)技術(shù)措施科學(xué)合理?；蛹爸苓呏ёo(hù)安全穩(wěn)定是崗頭河河道整治工程施工順利的前提，是整個(gè)項(xiàng)目的重要開端。因此，加強(qiáng)對(duì)河道整治變形監(jiān)測(cè)技術(shù)研究意義重大。