深基坑监测技术的应用与探讨

舒晓龙

摘 要： 在基坑工程施工及使用期限内，由于地下土体性质、施工环境、荷载条件非常复杂，存在着许多不确定的因素，深基坑坍塌事故时常发生，造成人员和财产的损失，因此对支护体系及周边环境实施的监测、监控工作已成为工程项目必不可少的重要环节。本文以笔者参与监测的杭州奥体博览城主体育场基坑监测项目为例，参照相关规范和文献，并结合自己多年的监测经验，对本深基坑监测的过程以及数据分析方面进行了浅薄的探讨，希望能给广大同行提供借鉴。

关键词： 深基坑； 监测； 基准点； 监测点

1. 引言

随着城市建设的不断发展，我国土地资源越来越稀缺，于是向空中求发展、向地下要土地成为开发商有效的选择，基坑工程随之越来越多，某些大城市基坑开挖的深度越来越深，从最初的4m～8m发展到目前最深达到二十多米。在基坑工程施工及使用期限内，由于地下土体性质、施工环境、荷载条件非常复杂，存在着许多不确定的因素，基坑坍塌事故时常发生，造成人员和财产的损失，因此对支护体系及周边环境实施的监测、监控工作已成为工程项目必不可少的重要环节。本文以笔者参与监测的杭州奥体博览城主体育场基坑监测项目为例，参照相关规范和文献，并结合自己多年的监测经验，对本深基坑监测的过程以及数据分析方面进行了浅薄的探讨，希望能给广大同行提供借鉴。

2. 深基坑监测技术概述

2.1 监测内容

根据《建筑深基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009），深基坑监测的主要内容有：

表1 基坑工作监测选择表

[序号＼&监测项目＼&深基坑工程等级＼&一级＼&二级＼&三级＼&1＼&坑顶水平位移＼&□＼&□＼&□＼&2＼&坑顶沉降＼&□＼&□＼&□＼&3＼&坑底隆起＼&○＼&○＼&＼&4＼&土体竖向变形＼&□＼&○＼&＼&5＼&土体侧向变形＼&□＼&○＼&＼&6＼&支撑轴力＼&□＼&○＼&＼&7＼&地下水位＼&□＼&○＼&○＼&8＼&立柱沉降＼&□＼&□＼&○＼&9＼&周边建筑物沉降和倾斜＼&□＼&□＼&□＼&10＼&周边道路及地下管线沉降＼&□＼&□＼&□＼&]

注：□为必测项目，○为选测项目

2.2 监测基本要求

2.2.1 监测精度要求。如基坑安全等级设计为二级，规定基坑边坡容许变形值（40mm）、预警值（32mm），需按照二等变形观测等级进行测量，沉降观测点测站高差中误差（mm）≤0.50，位移观测点坐标中误差（mm）≤3.0。

2.2.2 监测数据要求。基坑开挖是一个动态的过程，需在现场监测数据并及时处理计算，计算有问题及时复测。任何监测数据必须依据原始记录，所有人员不得删除和更改原始记录。深基坑监测结束后整理出监测报告，报告内容有监测记录表、数据报表、形象的曲线和图表。

3. 应用实例

3.1 工程概况

杭州市奥体博览城主体育场项目位于钱塘江南岸庆春路过江隧道西南侧，总建筑面积为253670m2，其中地下建筑面积为71857m2，地上建筑面积为181813m2。主体育场设地上6层，地下1层，高58.30m，地下室深基坑大致呈长方形，南北向最大尺寸约87.5m，东西向最大尺寸处约153.3m，深基坑开挖深度约18.95m。受建设方杭州奥体博览城委托，我院对该深基坑支护工程进行监测。

3.2 基准点和监测点布置

基准点采用两层次布置，共布设6个基准点，第一层由4个基准点构成，编号为J1、J2、J5、J6；第二层由2个工作基点组成，编号为J3、J4。监测点的布置应相互兼顾，各管线均按20m间距布置，共布设20点。图1为基准点和监测点平面布置图。

3.3 监测方法列举

3.3.1 深层水平位移监测

土体和围护结构的深层水平位移采用钻孔测斜仪测定，用测斜仪测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角的变化量，再分段求出水平位移（测斜管垂直埋设）或垂直位移（测斜管水平埋设时），累计得出总的位移量及沿管轴线整个孔位的变化情况。

3.3.2 垂直位移监测

垂直位移监测按《工程测量规范》要求采用二级水准测量等级观测，首次观测需联测全部的工作点，采用往返观测，形成水准闭合环线。沉降观测基点与工作点联测周期拟按每进行3次～5次沉降观测联测一次，如发现异常时，及时联测检查。

3.3.3倾斜监测

根据不同的现场观测条件和要求，选用投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等。

3.4 部分监测数据和监测结果过程曲线

3.5 监测结果分析与总结

我院从2014年6月24日进行了首次观测，2015年4月1日完成最后一次观测，共完成变形观测97次，提供了44次观测报告。从监测各项统计数据可知，基坑变形值均在允许值范围内，本基坑的支护设计和施工是安全合理的。

根据以上对深基坑监测技术的理论研究和工程实践得出，对于环境要求严格的或复杂的大中型基坑工程项目，往往难以从理论上找到定量分析、预测的方法，也难以从过去的经验中得到借鉴，这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。现场监测时我们要自始至终依据规范要求操作，严格设定好监测的频率，科学确定好监测报警值。

4. 结束语

以上介绍的基坑监测工作主要还停留在人工操作阶段，即通过传统的监测仪器现场采集数据，再对数据进行处理分析，然后提供纸质或者电子的数据报告，虽然能够有效地监测基坑变形情况，但不能实现实时观测，人为因素干扰大，效率低下。随着自动化监测系统的不断发展，“地下工程和深基坑安全监测信息管理系统”已在某些大城市试点应用，该系统可以实现监测数据的自动采集、实时传输，并建立信息管理平台，通过数据分析，形成各类变化曲线和图形，使监测成果“形象化”。相信随着科技的不断进步，我国基坑工程的监测技术将有更大的发展空间，从而更大程度上预防基坑事故的发生，保障人民的财产安全。

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