大型深基坑监测方法及结果分析

曾令响

曾令响

（广州市城市规划勘测设计研究院广州510060）

摘要：为把握施工节奏，掌握施工信息，及时采取施工措施，确保支护结构施工安全，控制并降低工程施工对周围环境的影响，指导基坑开挖、支护结构施工。必需要对开挖基坑进行监测。

关键词：基坑监测，监测方法，结果分析

引言

深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

为把握施工节奏，掌握施工信息，及时采取施工措施，确保支护结构施工安全，控制并降低工程施工对周围环境的影响，指导基坑开挖、支护结构施工。必需要对开挖基坑进行监测。本文结合具体工程实例，对基坑监测方法及结果进行说明分析。

工程概况

基坑总面积约14400平方米，±0.00m相当于绝对标高19.40m,场地现地面相对标高约-1.30m，基坑底相对标高为-14.10米，局部-15.70米，故本基坑开挖深度为12.80米，局部14.40米。距本项目地下室西侧约53米为地铁保护线，基坑北侧为齐富路，东侧存在一个小型水渠，南侧较为平坦，地下室10m范围内并不存在其它建筑物，结合本基坑开挖深度与周边环境情况，本基坑安全等级为二级。

基坑东、北侧为Φ900灌注桩加预应力锚索，深层搅拌桩止水帷幕；南、西侧为放坡加土钉（局部为预应力土钉），深层搅拌桩止水帷幕的支护形式。

基坑场地分布有第四系成因的粘土、淤泥质土、粉质粘土层。

监测项目

监测的具体项目包括：支护结构水平位移观测38个点、支护结构侧向变形观测7个点、地下水位观测19个点、土体侧向变形观测4个点、预应力锚索拉力11个点。

监测项目警戒值

监测项目警戒值表

注：由于基坑在施工过程中变形较大，设计单位三次对变形报警值进行调整：根据最后专家论证意见，基坑东侧变形控制值为80mm，基坑除东侧外的变形控制值为110mm。

监测概述

桩（坡）顶水平位移监测

5.1.1监测方法及计算过程

通过全站仪坐标测量获得位移点在自定坐标系下的坐标值，将基坑边线划分为若干个直线段DMn—DMn+1，计算测点到该直线段距离，通过方位比较角判断变形的方向。

计算监测点到直线段的距离

图1变形较大测点曲线图

桩（土）体测斜

5.2.1监测方法及计算过程

使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转1800插入同一导槽内，以上方法再测一次，测点深度同第一次相同。

特别注意，在首次对测斜管进行监测时，必须用模拟探头（预通器）检查测斜管导槽。

某深度累计位移计算方法

图2测斜曲线图

地下水位

5.3.1监测方法及计算过程

地下水位监测采用渗压水位计与读数仪共同进行观测，在初始值的观测时，要保证所测水位为真实水位。

首次监测前应先用钢尺水位计对本工程所以水位孔进行测试，测量出大概水位埋深。以后每次监测再根据各孔水位深度，把渗压水位计探头下放至固定深度（一般根据测定水位埋深再下放4米），静置5分钟，使水位压力稳定，再用读数仪连接渗压水位计，测量水位压力模数值，再存储到读数仪内。

测量原理及计算方法：

图3部分测点曲线图

锚索应力

5.4.1监测方法及计算过程

在锚索计安装好且锚索施工完成后，进行锚索预应力张拉，这时要记录锚索轴力计上的初始荷载，同时要根据张拉千斤顶的读数对锚索计的结果进行校核。

测量时用读数仪连接锚索应力计数据线，测量模数值，再存储到读数仪内。

计算方法

图4锚索应力曲线图

监测结果分析

从上面监测成果看出，基坑水平位移累计变形量较大，放坡区段最大位移达98.61mm，大大超出原设计报警值50mm；桩锚区段最大位移达79.30mm，亦大大超出原设计报警值50mm。而最大测斜位移量为桩体测斜CX9，埋设孔以下1.5m处位移了46.69mm。并且两个监测点的距离较近，作者分析有可能是因为支护结构桩的嵌固深度不够，且嵌固范围内土层为粉质粘土层，可能会造成桩体整体位移的情况。而锚索应力值整体偏小，部份锚索应力未达到设计要求，说明部份锚索失效，进一步加大桩体整体位移，使桩体顶部位移最大值接近80mm。

从总体监测结果中看出，基坑从开挖至回填结束，在基坑东侧及西侧位置出现过位移过大的情况，但在相关单位的及时采取对应措施后，避免了基坑事故的发生。在基坑其余部分地下室施工完成的过程中，基坑始终保持在稳定的状态下，周边亦未出现严重安全事故，整个基坑工程基本保持在安全的情况下进行施工。

参考文献

[1]《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02-98)[S]

[2]《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）[S]

[3]《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）[S]

[4]某工程大型基坑监测与分析章丹峰广东土木与建筑2011年6月