1、基坑工程监测探析摘要：基坑工程监测是指在施工及使用期限内， 对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作， 主要包括支护结构、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建（构） 筑物及其它应监测的对象。基坑工程事故与监测不力、不准确、不及时有较大关系， 基坑工程监测是检验设计方案正确性的重要手段， 又是及时指导正确施工、避免事故发生的必要措施。 关键词：基坑工程 监测 分析 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 前言 基坑工程是国家规定的具有较大危险性的工程之一，近年来，随着社会科学的进步和经济的快速发展，深基坑工程不仅工程规模逐渐扩大，而且施工条件，包括工程地质条件和水文地
2、质条件等越来越复杂，为了保证深基坑工程施工质量，在保证工程自身稳定的同时，又兼顾周边环境的安全，因此在施工过程中要严格按照深基坑工程监测技术进行现场监测。进行现场监测后，还要通过监测系统对监测原始数据进行数据改正、平差计算、生成检测报表和变形曲线图、变形速率及变形预报表等，并由此判断基坑的稳定性。预测未来动态，以便提前采取技术措施，验证设计参数和施工方法，防患于未然。 一、基坑工程勘察的相关规定 国家规定基坑工程勘察单位的资质应具备乙级以上, 并对于大于14mm 以上的基坑勘察等级应为甲级。勘察工作应评价当前地质和环境条件对基坑工程的适应性, 预测基坑工程对环境的影响,并结合基坑工程的具体特点
3、提出明确的设计和施工建议。勘察单位对勘察报告负责, 并做好回访服务工作, 如在施工过程中发现相差大, 应及时与各方协商, 进行必要的补勘。基坑工程勘察单位对勘察质量负全面责任。基坑工程的设计资质必须为乙级以上, 对于开挖深度大于等于 9m 或地质条件复杂(如开挖深度范围内软弱土层厚度大于等于 4m)的基坑工程, 其设计方案须甲级资质或乙级及以上岩土工程设计资质的单位且至少有 2 名从事岩土工程设计的技术骨干参加。一级地基与基础施工单位, 或具有总承包资质的一级建筑工程施工单位可进行 7m 以内的基坑设计, 但必须到建委对设计资质审核备案。 二、基坑支护工程勘察要求 1 基坑支护工程勘察要求包括
4、: 勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定, 宜在开挖边界外按开挖深度的 1 一 2 倍范围内布置测点, 对于软土, 勘测范围宜扩大; 基坑周边勘测点的深度应根据基坑支护结构设计要求确定, 不宜小于 1 倍开挖深度, 软土地区应穿越软土层; (3)勘测点间距应视地质条件而定, 可在 15 一 30m 内选择, 地层变化较大时, 应增加勘探点, 查明分布规律。 2 场地水文地质勘察要求 场地水文地质勘察要求包括以下内容; 地下水层及补给条件; (2)各含水层的渗透系数和渗透影响半径; (3)分析施工过程中水位变化对支护结构和周边环境的影响, 提出应采取的措施。 3 基坑周边环境勘察 基坑
5、周边环境勘察包括: 查明影响范围内建(构)筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状; 查明基坑周边各类地下设施、管线的分布和性状; 查明场地周围和邻近地区的地表水汇流和排泻情况, 地下管道的渗漏情况; (4)查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况。 三、监测点布置及监测 1 基准点 在施工前埋设,经观测其已稳定时方可投入使用;布置在施工影响范围以外,一般不少于两个,监测期间应定期联测以检验其稳定性;在整个施工期间,应采取有效保护措施,确保其能够正常使用。在施工之前进行初观测不少于两次。支护结构施工和基坑开挖期间一般每天观测一次,当观测值相对稳定时,可适当降低观测频率;当达
6、到报警指标或观测值变化速率加快或出现危险事故征兆时,应加密观测。 2 监测点 验证设计数据应布置在设计中的最不利位置和断面;指导施工的监测点应布置在相同工况下的最先施工部位;表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于架设仪器进行观测及有利于测点的保护;深埋测点不能影响和妨碍结构正常受力,不能削弱结构的变形刚度和强度,且提前埋设, 一般在 30 d 以上,监测时测量元件能够进入稳定工作状态。实施多项内容监测,力求各类测点布置能在时空上有机结合;力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量。若测点遭到破坏,应尽快在原位或靠近处补设,以保证该点观测数值的连续性。支护结构顶部水平位移监测
7、点布置其圈梁顶部,一般间隔 10 m15 m ,在基坑转折处、距建筑物较近处等重点部位应适当加密,支撑顶部宜适当选点。开挖初期 2 d3 d 监测一次,随开挖进行增加观测次数,以 1 d 观测一次为宜;当位移较大时,每天观测现场 1 次2 次。 倾斜监测要考虑支护结构的受力特点及周围环境等因素,在关键部位钻孔布设斜管,间距 20 m30 m ,每边不少于两个,埋设深度一般为 2 倍基坑开挖深度。如埋于支护墙内时应与支护墙深度相同;如埋设于土体内时宜大于支护墙深度 5 m10 m ,测斜管应保持竖直。支护体系应力监测主要是对较大应力断面进行监测,以防止其结构破坏。支撑轴力应在主撑跨中部位;围护墙
8、弯矩测点应在基坑每边中心处,并在支护体迎土、迎坑面呈对称布置。 分层沉降管的埋设也与测斜管的埋设方法相同。埋设时须注意波纹管外的铜环不要被破坏;一般情况下,铜环每 1 m 放一个比较适宜。基坑内也可用分层沉降管来监测基坑底部的回弹,当然基坑的回弹也可用精密水准测量法解决。 土压力计和孔隙水压力计,是监测地下土体应力和水压力变化的手段。对环境要求比较高的工程,都须安装。孔隙水压力计的安装,也须用钻机钻孔,在孔中可根据需要按不同深度放入多个压力计,再用干燥粘土球填实,待粘土球吸足水后,便将钻孔封堵好了。土压力计要随基坑围护结构施工时一起安装,注意它的压力面须向外;并根据力学原理,压力计应安装在基坑
9、隐患处的围护桩的侧向受力点。这两种压力计的安装,都须注意引出线的编号和保护。 四、监测结果分析评价 1 对支护结构侧向位移进行细致的定量分析,包括位移速率和累计位移最大值及所处位置,绘制变化曲线形态,分析其原因,进行记录和处置。 2 对沉降和沉降速率进行分析,区分其沉降是由于支护结构水平位移或是地下水位下降引起,并与支护结构侧向位移进行比较。 3 对各项监测结果进行综合分析,并相互验证和比较,用新的监测结果和原设计预期进行分析对比,判断原设计、施工方案的可行性和合理性。必要时及早采取相应预案对策或对现有设计方案进行调整。 4 根据监测结果全面分析基坑开挖对周围环境的影响及支护效果,并通过反向分
10、析查明工程施工技术原因。 5 用数值模拟分析基坑施工期间各种情况下支护结构位移变化规律和进行稳定性分析;用反分析法推算土体特性参数;检验原设计计算方法的合理性;采用预测的方法对下一阶段施工可能出现的新动态做出预报。 结束语 虽然在基坑支护结构设计和基坑开挖过程中人们采取了一系列技术措施来保证基坑的安全,但实际工程中仍有不少基坑发生事故,主要表现为支护体系崩溃,基坑大面积失稳;支护结构过分倾斜,水平位移过大,支护结构和被支护土体达到破坏状态,基坑周边土体变形过大,邻近建(构) 筑物倾斜、开裂,甚至倒塌,基底回弹、隆起过大。因此,对基坑工程的监测既是检验基坑设计理论正确性和发展设计理论的重要手段,同时又是指导顺利施工避免基坑工程事故的必要措施。 参考文献 1 罗琼,林文剑.深基坑工程施工中动态监测方法J. 山西建筑. 2009(01) 2 范伟贤.深基坑位移监测的方法J. 广东建材. 2006(04) 3 王浩,覃卫民,汤华.关于深基坑施工期监测现状的一些探讨J. 岩土工程学报. 2006(S1) 4 潘劲,潘观强.深基坑工程监测技术概述J. 山西建筑. 2007(05)
