由于地質(zhì)條件、環(huán)境條件、荷載條件、施工條件和外界其它因素的復(fù)雜影響,基坑工程開挖實(shí)施過程中的不確定因素很多,而基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)算以及變形影響估算等理論分析工作也還在不斷發(fā)展和完善,這使得支護(hù)體系受力和變形都難以準(zhǔn)確計(jì)算。因此利用監(jiān)測(cè)信息及時(shí)掌握基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境變化程度和發(fā)展趨勢(shì),有利于及時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)異常情況,防止事故的發(fā)生。信息化施工是保障基坑工程安全的必不可少的一項(xiàng)工作,積累監(jiān)測(cè)資料也是驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)、完善設(shè)計(jì)理論、推動(dòng)設(shè)計(jì)水平進(jìn)步的必要手段。

基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)性隨開挖深度的增加和環(huán)境條件的日益復(fù)雜而增大。由于基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)體系的半經(jīng)驗(yàn)半理論性、巖土性質(zhì)的多樣性和不確定性、城市環(huán)境條件的復(fù)雜性,對(duì)監(jiān)測(cè)工作提出了更高的要求;颖O(jiān)測(cè)對(duì)象主要為自身圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境;庸こ陶w安全與基坑開挖深度、周邊環(huán)境條件和場(chǎng)地工程地質(zhì)條件等密切相關(guān),所以在確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí),應(yīng)與安全等級(jí)和環(huán)境保護(hù)等級(jí)相聯(lián)系。其中,基坑支護(hù)體系的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要根據(jù)安全等級(jí)確定,周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要根據(jù)環(huán)境保護(hù)等級(jí)確定。當(dāng)然在綜合考慮基坑工程安全度時(shí),也要緊密結(jié)合基坑圍護(hù)形式、圍護(hù)體變形大小和對(duì)周邊環(huán)境的影響程度,有針對(duì)性地選擇相應(yīng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、編制監(jiān)測(cè)方案。

表 2.9-1 和 2.9-2 是上海市工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程技術(shù)規(guī)范》中針對(duì)不同基坑工程安全等級(jí)和環(huán)境保護(hù)等級(jí)對(duì)基坑支護(hù)體系監(jiān)測(cè)與基坑周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表。設(shè)計(jì)人員可以及結(jié)合各地區(qū)基坑工程的特點(diǎn)和需要參照選用。基坑工程安全等級(jí)是根據(jù)基坑開挖深度進(jìn)行劃分的,主要體現(xiàn)基坑工程的難易程度以及開挖過程中的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別;環(huán)境保護(hù)等級(jí)根據(jù)環(huán)境保護(hù)對(duì)象的重要性程度和環(huán)境保護(hù)對(duì)象與基坑的凈距進(jìn)行劃分,主要體現(xiàn)基坑工程所處場(chǎng)地周邊環(huán)境對(duì)基坑開挖的敏感程度以及環(huán)境保護(hù)對(duì)象對(duì)土體變形的承受能力。因此應(yīng)按照基坑工程安全等級(jí)選擇基坑支護(hù)體系中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,按照環(huán)境保護(hù)等級(jí)確定基坑外土體變形、水位變化以及環(huán)境保護(hù)對(duì)象的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

表 2.9-1 根據(jù)基坑工程安全等級(jí)選擇基坑支護(hù)體系監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表

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注:

1 √應(yīng)測(cè)項(xiàng)目;○選測(cè)項(xiàng)目(視監(jiān)測(cè)工程具體情況和相關(guān)單位要求確定)

2 逆作法基坑施工除應(yīng)滿足一級(jí)板式圍護(hù)體系監(jiān)測(cè)要求外,尚應(yīng)增加結(jié)構(gòu)梁板體系內(nèi)力監(jiān)測(cè)和立柱、外墻垂直位移監(jiān)測(cè)。

3 安全等級(jí)為一級(jí)的基坑為開挖深度超過 12m 或采用主體結(jié)構(gòu)與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑工程;開挖深度小與 7m 的為三級(jí)基坑;其余為二級(jí)基坑。

表 2.9-2 根據(jù)基坑工程環(huán)境保護(hù)等級(jí)選擇周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表

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注:

1 √應(yīng)測(cè)項(xiàng)目;○選測(cè)項(xiàng)目(視監(jiān)測(cè)工程具體情況和相關(guān)單位要求確定);

2 土方開挖前是指基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體施工、預(yù)降水階段;

3 環(huán)境保護(hù)等級(jí)是根據(jù)環(huán)境保護(hù)對(duì)象的重要性以及距離基坑的遠(yuǎn)近確定的。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目確定后,應(yīng)選擇合理的監(jiān)測(cè)元件進(jìn)行合理布點(diǎn),監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)結(jié)合基坑工程的特點(diǎn),做到重點(diǎn)部位重點(diǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)合理配套,形成有效的整個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò);監(jiān)測(cè)過程中還要根據(jù)基坑工程的工況進(jìn)展合理調(diào)配監(jiān)測(cè)頻率,在基坑工程開挖、支撐、換撐等主要工況中應(yīng)適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率,保障基坑工程進(jìn)展全范圍、全過程的有效監(jiān)測(cè)。

基坑工程監(jiān)測(cè)應(yīng)及時(shí)測(cè)報(bào)初始值,并在監(jiān)測(cè)實(shí)施前根據(jù)基坑工程的特點(diǎn)確定監(jiān)測(cè)報(bào)警值,以便在基坑工程實(shí)施期間及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并采取有效措施保證基坑工程的安全順利進(jìn)行和周邊保護(hù)對(duì)象的正常工作和使用。一般情況下,監(jiān)測(cè)報(bào)警值應(yīng)根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、周邊環(huán)境的承受能力以及工程經(jīng)驗(yàn)具體分析綜合確定,當(dāng)無可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí),也可參考表 2.9-3 和 2.9-4確定。

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上表引自上海市工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程技術(shù)規(guī)范》,分別根據(jù)基坑工程安全等級(jí)和環(huán)境保護(hù)等級(jí)提出了不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警參考值,前者從基坑工程自身的安全角度提出圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身的變形以及受力的報(bào)警值,后者則是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)以及大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果提出的變形和水位變化報(bào)警值。同一個(gè)基坑工程,根據(jù)兩個(gè)不同的角度確定的報(bào)警值有差異時(shí),應(yīng)從嚴(yán)確定。

基坑工程監(jiān)測(cè)方案的編制注意以下幾點(diǎn):

1. 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)與支護(hù)結(jié)構(gòu)施工相互配合

基坑工程的監(jiān)測(cè)工作需要貫穿整個(gè)基坑工程的全過程,大量監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)需要與現(xiàn)場(chǎng)施工單位協(xié)調(diào)配合,如圍護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)斜監(jiān)測(cè)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)或支撐桿件內(nèi)力監(jiān)測(cè)、坑內(nèi)外水土壓力監(jiān)測(cè)等都需要將監(jiān)測(cè)元件安裝在鋼筋籠下放或構(gòu)件混凝土澆注前布設(shè)完成,在施工前應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)施工單位做好溝通、交底工作,明確保護(hù)措施和方法,才能保證測(cè)點(diǎn)布設(shè)的成活率。

2. 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)與土方開挖相互配合

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置時(shí)盡量選擇容易保護(hù)的位置,如坑內(nèi)土體回彈監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置了坑內(nèi)立柱的附近、監(jiān)測(cè)元件的導(dǎo)線等沿構(gòu)件邊緣固定等;對(duì)于較易發(fā)生破壞的監(jiān)測(cè)元件或相關(guān)配件應(yīng)設(shè)置可靠的保護(hù)裝置。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)到位后,應(yīng)進(jìn)行明顯標(biāo)記,并提醒有關(guān)施工單位在后續(xù)施工作業(yè)過程中加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)。