某建筑基坑工程變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

關鍵詞：基坑施工；變形監(jiān)測；預警值；數(shù)據(jù)分析 

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設的大力推進，深基坑是眾多工程中不可回避的問題。尤其近幾年，建筑物不僅向上要空間，而且注重地下空間的開發(fā)和利用。隨之而來就是：基坑在開挖支護期間和地下建筑施工期間，基坑維護體的變形、周邊環(huán)境的變化。如何控制變形量是工程設計和工程施工的關鍵，為了實現(xiàn)信息化施工，變形監(jiān)測在整個地下工程施工中顯得尤為重要。通過高效、準確的監(jiān)測獲得工程的動態(tài)信息，為設計和施工提供下階段施工參數(shù)，為深基坑工程信息化施工奠定堅實基礎。 

　　1、工程概況 

　　1.1工程地質(zhì)情況： 

　　根據(jù)勘察報告資料，結(jié)合基坑支護設計說明，本工程支護范圍內(nèi)巖土層簡單，基坑工程范圍內(nèi)場地土由素填土、粘性土組成，基坑底落于粘性土中，場地地下水以素填土中上層滯水為主。 

　　1.2基坑圍護情況： 

　　基坑支護設計采用樁錨結(jié)構，東側(cè)采用雙排樁加錨桿施工，夾角處增加角撐�；�坑設計開挖深度為10米，本設計基坑側(cè)壁安全等級為一級，結(jié)構重要性系數(shù)為1.10。 

　　1.3說明： 

　　本工程周邊環(huán)境比較復雜，基坑開挖深度大，對周邊環(huán)境安全要求較高。因此，從設計到施工再到監(jiān)測每個環(huán)節(jié)要求都很高，我們依據(jù)設計單位對基坑監(jiān)測的要求以及相關規(guī)范編制詳細的監(jiān)測方案，并提供及時、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)保證整個工程安全順利完成。 

　　2.監(jiān)測項目 

　　根據(jù)設計單位提供的<基坑支護圖紙>以及根據(jù)現(xiàn)場情況業(yè)主方對基坑監(jiān)測的要求，本工程監(jiān)測項目如下： 

　　2.1基坑支護樁頂部水平位移觀測； 

　　2.2基坑支護樁頂部豎向位移觀測； 

　　2.3 周邊建筑物豎向位移觀測：東華辦公樓；食堂；住宅樓；文化宮。 

　　2.4 周邊道路、管線（望江路、鐵四局內(nèi)部道路）及東側(cè)小區(qū)臨近基坑地表豎向位移觀測。 

　　2.5 東側(cè)擋土墻及圍墻位移觀測。 

　　3.監(jiān)測點布置 

　　4、監(jiān)測預警值 

　　5.觀測數(shù)據(jù)的分析 

　　5.1.基坑水平位移觀測數(shù)據(jù)分析 

　　基坑水平位移觀測，從2011年11月4日開始對基坑進行水平位移觀測，直至2012年11月1日基坑回填，觀測結(jié)束，共計觀測70次；基坑土方開挖過程中，基坑東側(cè)圍護樁滲水嚴重，水平位移點位位移較大，水平位移速率明顯加快，其中，基坑頂部水平位移觀測點Z3（28.8mm）、Z4（28.2mm）、Z5（38.1mm）、Z6（56.0mm）Z7（44.6mm）、Z8（27.3mm）、Z9（30.5mm）、Z11（37.2mm）、Z12（28.6mm）、Z13（44.7mm）、Z14（44.4mm）、基坑東側(cè)冠梁頂部小棱鏡L2（30.0mm）、基坑東側(cè)擋土墻W1（29.2mm）和W2（32.7mm）點位累積位移量超出設計部門提供的預警值25mm，且開挖期間東側(cè)水平位移觀測點（Z5-Z10）均日變化速率均超出設計部門提供的預警值2mm/天，由于我院每次觀測結(jié)果通報及時，業(yè)主和施工單位積極采取加固措施、放慢開挖速度，從2011年12月20日開始，經(jīng)過連續(xù)觀測，基坑采取加固措施后，基坑位移量呈收斂趨勢并趨向穩(wěn)定；在最后幾個觀測周期內(nèi)，整個基坑呈現(xiàn)收斂穩(wěn)定狀態(tài)，并且最后幾次觀測時，基坑已回填，基坑內(nèi)外土體由被動和主動土壓力狀態(tài)向靜止土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，導致基坑坡頂及圍護結(jié)構變形或失穩(wěn)的主要因素已不存在，基坑在觀測周期內(nèi)達到安全狀態(tài)。 

　　5.2.基坑頂部豎向位移、周邊建筑物及周邊道路豎向位移觀測數(shù)據(jù)分析 

　　5.2.1.基坑頂部豎向位移觀測，從2011年12月17日開始對大酒店深基坑豎向位移觀測，直至2012年7月30日回填觀測結(jié)束，基坑土方開挖前期，基坑土方開挖到底過快，東側(cè)滲水嚴重，豎向位移速率明顯加快，基坑自2011年12月20日后基坑變形過快，采取反壓土措施加固基坑東側(cè)圍護樁，點位累計豎向位移量未超過設計部門提供的預警值10mm，由于我院每次觀測結(jié)果通報及時，業(yè)主和施工單位積極采取加固措施、放慢開挖速度，從2012年4月中旬開始，經(jīng)過連續(xù)觀測，豎向位移量呈收斂趨勢并趨向穩(wěn)定；在最后幾個觀測周期內(nèi)，基坑頂部豎向位移呈現(xiàn)收斂穩(wěn)定狀態(tài)，并且最后幾次觀測時，基坑已回填，基坑內(nèi)外土體由被動和主動土壓力狀態(tài)向靜止土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，因基坑土方開挖使樓體結(jié)構變形或失穩(wěn)的主要因素已不存在，基坑在觀測周期內(nèi)達到安全狀態(tài)。 

　　5.2.2.基坑周邊道路及地表豎向位移，從2011年11月1日開始對基坑周邊道路及地表進行豎向位移觀測，直至2012年10月30日觀測結(jié)束，基坑土方開挖期間，2011年12月中旬，基坑開挖到底，基坑東側(cè)滲水嚴重，周邊道路及地表出現(xiàn)豎向位移，周邊道路D1和D2點豎向位移速率顯著，D1和D2位于基坑東北拐角，東華食堂邊，D1和D2累計變化豎向位移量為10.10mm和14.28mm（超過預警值10mm），由于我院每次觀測結(jié)果通報及時，業(yè)主和施工單位積極采取加固措施、放慢開挖速度并采取加固措施，從2012年5月中旬開始，經(jīng)過連續(xù)觀測，豎向位移量呈收斂趨勢并趨向穩(wěn)定；其他各點位累計豎向位移量均未超過設計部門提供的預警值10mm，其中，累計豎向位移量最大為8.98mm（D18）和8.12mm（D19），其中D18和D19位于基坑北側(cè)圍墻外地面；累計豎向位移量最小為1.62mm（D10位于基坑西南拐角望江路上），在最后幾個觀測周期內(nèi)，樓體呈現(xiàn)收斂穩(wěn)定狀態(tài)，最后幾次觀測時，基坑已回填，基坑內(nèi)外土體由被動和主動土壓力狀態(tài)向靜止土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，因基坑土方開挖使樓體結(jié)構變形或失穩(wěn)的主要因素已不存在，基坑周邊道路及地表在觀測周期內(nèi)達到安全狀態(tài)。 　　5.2.3.周邊建筑物（包括東華辦公大樓，東華地下車庫，東華食堂及基坑東北拐角一棟住宅樓，鐵四局文化宮）豎向位移觀測，從20101年11月1日開始對周邊建筑物進行豎向位移觀測，直至2012年10月30日觀測結(jié)束，2011年12月底基坑土方開挖到底，基坑東側(cè)滲水嚴重，基坑變形加快，周邊建筑物豎向位移速率顯著，由于我院每次觀測結(jié)果通報及時，業(yè)主和施工單位積極采取加固措施、放慢開挖速度，從2012年5月中旬開始，經(jīng)過連續(xù)觀測，豎向位移量呈收斂趨勢并趨向穩(wěn)定；周邊建筑物豎向位移觀測點中累計豎向位移量最大為16.68mm（F13）和14.57mm（F18）（超過預警值10mm），F(xiàn)13和F18位于基坑東側(cè)東華食堂西墻上兩個點，墻體有明顯裂紋；累計豎向位移量最小為2.05mm（F20，位于東華辦公大樓西墻中間位置），在最后幾個觀測周期內(nèi)，道路豎向位移呈現(xiàn)收斂穩(wěn)定狀態(tài)，且基坑已回填，基坑內(nèi)外土體由被動和主動土壓力狀態(tài)向靜止土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，因基坑土方開挖使道路出現(xiàn)變形或失穩(wěn)的主要因素已不存在，周邊建筑物在觀測周期內(nèi)達到安全狀態(tài)。 

　　6.整體評述 

　　基坑工程是臨時性工程，但在施工中是非常重要的環(huán)節(jié)，它不僅對基坑內(nèi)部施工起到安全保障作用，也對周邊環(huán)境的安全起了保障。此工程是合肥市深基坑施工難度較大的工程之一，在合肥市深基坑施工工程中也不常見，主要表現(xiàn)在周邊環(huán)境復雜（臨近主要市政道路，基坑東側(cè)有東華辦公大樓及食堂，地下車庫，周邊管線比較多，開挖到底時，基坑東側(cè)滲水嚴重，變形量大，東側(cè)地表有明顯裂紋），監(jiān)測要求及精度高、周期長。本工程基坑從2011年11月開始施工至2012年10月基坑土方全部回填，在近一 年的施工過程中，本工程基坑圍護結(jié)構經(jīng)受了大開挖、降雨等外力的考驗，由于監(jiān)測工作一直為基坑科學化施工提供有效、可靠的數(shù)據(jù)支撐，保證了工程的安全順利完工。通過此項目的監(jiān)測工作，我們深刻認識到把監(jiān)測納入整個施工過程中，與施工緊密結(jié)合才能發(fā)揮監(jiān)測工作的巨大效應，不僅可保障施工按期順利完成，也對周邊生命財產(chǎn)安全起到保駕護航作用。 

　　7.結(jié)論及建議 

　　總結(jié)本工程監(jiān)測，可以得出如下結(jié)論： 

　　（1）基坑開挖和圍護結(jié)構施工時由于土體損失效應，對周圍環(huán)境的影響會比較大，通過監(jiān)測可以及時反映圍護結(jié)構本身和周圍土體的變形規(guī)律，保證了基坑圍護結(jié)構施工的順利進行。 

　�。�2）在整個基坑施工過程中，圍護結(jié)構總體變形不大，表明地下圍護結(jié)構始終處于安全可控的范疇，基坑運行正常。

　　（3）在基坑開挖中應盡可能加快開挖速度，合理掌握開挖的次序；開挖至各層底板的標高時，應迅速澆筑墊層等相關措施，這對于有效控制圍護結(jié)構變形大有益處。 

　�。�4）基坑施工過程中，因為加強和完善了對圍護墻體和周邊土體的監(jiān)測，及時反饋信息，指導施工，以確保工程安全、順利地完成了基坑的開挖施工工作。因此，施工監(jiān)測是保障工程施工安全，減少經(jīng)濟損失，以及驗證圍護設計準確性的不可缺少的強有力手段。 

　�。�5）監(jiān)測數(shù)據(jù)對基坑的信息化施工起到了重要的作用，為保持數(shù)據(jù)的連貫性，建議施工時加強對監(jiān)測點位的保護，保證監(jiān)測工作的順利進行。 

　　參考文獻 

　　[1] 黃聲享，尹暉，蔣征.變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學出版社，2003. 

　　[2] 張正祿等.工程測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2005. 

　　[3] 張正祿，黃全義，文鴻雁，鄧躍進等.工程的變形監(jiān)測分析與預報[M].北京：測繪出版社，2007. 

　　[4] 劉祖強，張正祿，鄒啟新等.工程的變形監(jiān)測分析預報的理論與實踐[M].北京：中國水利水電出版社，2008.