某区高层住宅楼深基坑变形监测技术探讨

【关键词】高层住宅楼；深基坑；监测；工程 

　　引言：深基坑工程是一项比较复杂的综合性岩土工程，在施工的过程中，基坑内外的土体由静止土压状态逐渐变成主动土压力状态，通过应力状态的作用下，土体会发生变形，即使采取一些预防措施，变形也是再所难免的。深基坑工程监测对深基坑的工作非常重要，它不仅可以使基坑支护和相邻建筑物的保全得到保障，还可以对支护结构的设计进行检验，为基坑的开挖和支护结构的施工指明方向。 

　　一、工程的概况 

　　本文以某32层高层住宅楼为例，该住宅楼设二层地下室，采用人工挖孔桩基础，桩径1.0～1.6米，桩长14.6～19.3米，以中风化岩作持力层。距离本工程地下室东边边线约5米处有一栋32层的高层住宅楼。场地北侧为南泰路，距地下室边线约23米，南侧为下泉塘一巷，西侧为下泉塘大街，宽7米。南侧为下全塘一巷现为多栋低矮残旧民房。距离地下室边约4～10m。在二层地下室，开挖深度约10.8m，基坑边线长约300m。开挖层位以填土、冲积土层、残积土层为主，局部为全、强风化岩层。钻孔地面标高11.78～15.95m，高差为4.17m。总体地势呈南高北低。 

　　二、监测的目的 

　　由于深基坑工程本身是一危险性较高，技术还不成熟，每个基坑的周边环境条件也不同。在施工的过程中，受到降雨、挖机撞击等外界因素的影响，基坑工程变得更加复杂。 

　　在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行。在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。从而促进工程进度的加快，节省企业的资金。 

　　所以，为确保深基坑工程在开挖的过程中，施工的安全，监测工作是必不可少的。 

　　三、监测技术的内容 

　　1、对监测项目和精度的要求 

　　依据建设方提供的设计图纸中基坑侧壁安全等级，再结合施工的实际特点，确定监测的项目（如表1）。 

　　2、监测周期 

　　各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定，在开挖卸载急剧阶段，间隔时间不宜超过3天，其余情况下可延至5～10天。当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。每次监测工作结束后，及时提交监测报告及处理意见。 

　　3、主要的监测方法 

　　①深层土体水平位移观测，采用埋设测斜管的方法进行检测。使用特制的硬性聚氯乙烯塑料管，埋入基坑外侧的土体中。当测斜管埋设的足够深时，测斜管底部可认为是位移不动点，那么各点相对于底端的位移就是它的相对水平位移。把测斜仪感应方向对准侧向位移方向的导槽里面，然后把测斜仪滑到管底，当稳定后进行测读数据，在提升测斜仪后，可以每隔一段距离测读一次数值，一直到达管口为止。再把测斜仪旋转180°插入到另一个导槽里，按照同样的方法测试，保证仪器的精确度。 

　　②在观测水位时，采用水位管和水位计进行监测。基坑开挖前将水位管按设计图纸埋设在适当的位置上。水位计由测量钢尺、测头、测读讯响器等组成。当探测头触及到地下水时讯响器发音，根据讯响声读取测量钢尺的读数，即可得到地下水位深度。 

　　③在对周围的环境监测时，要把建筑物沉降作为观测的重点，而且检测范围是从基坑开挖边缘向外2～4倍开挖深度范围内的区域，测点一般设置在桩身、墙角等地方，还要反映出建筑物各个部分沉降是否均匀。管线上的测点设置应考虑它的数量和间距，还有管线已发生变形的敏感位置。 

　　④支护结构顶部水平位移监测 

　　支护结构顶部水平位移监测，采用经过相关单位计量认证的高精度的全站仪。按自由测站法或极坐标法对埋设于坑顶或支护结构上的水平位移标志（水平位移观测点）进行观测。为更准确有效的反应基坑的变形情况，每次观测出各个观测点的坐标，再通过点到直线间距离计算原理计算出各观测点坐标到基线（平行于基坑边缘的假定线）的距离，即基距。每次计算的该测点基距与上次基距相比较，所得的基距差即为该观测点在本观测周期内的位移值。每次位移值之和为该测点的累计位移值。 

　　观测点及控制点均采用特制的观测标志，观测标志上设强制对中标志，以确保每次观测均在同一点位上。 

　　4、设置预警值 

　　预警值确定的方法有三种，①经验类比值，它是依据在工程实践的过程中，积累的经验而确定的预警值，例如在煤气管道设置时，它的水平位移和沉降都不能超过10毫米，每天的发展不得高于2毫米等； 

　　②设计预估值，为了保证周围环境和基坑的安全，在设计时要严格控制周围环境和基坑的位移与变形值。周围环境和基坑的位移与变形值均受到围护结构和支撑内力等因素的影响，所以对围护结构、支撑内力等进行设计预估，可以为预警值提供依据，一般情况下，预警值为设计预估范围内最大值的80%。