傅傳剛

（核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610052）

0 引言

與普通基坑開(kāi)挖工程相比較而言，深基坑工程在施工過(guò)程中容易受周圍環(huán)境以及水文地質(zhì)情況的影響，對(duì)其開(kāi)挖施工過(guò)程提出了更高的要求[1]。在實(shí)踐過(guò)程中，為保證整個(gè)施工過(guò)程的順利推進(jìn)，通常需要通過(guò)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)深基坑施工開(kāi)挖過(guò)程中的變形問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以確保開(kāi)挖施工質(zhì)量并保證施工安全[2,3]。本文結(jié)合具體深基坑施工案例，詳細(xì)闡述了變形監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用，對(duì)于積累深基坑施工變形監(jiān)測(cè)技術(shù)具有重要的實(shí)踐意義。

1 深基坑開(kāi)挖工程實(shí)例分析

某建筑工程項(xiàng)目需要建設(shè)兩層地下室，總的建筑面積大約為13 萬(wàn)m2?；诱w上呈現(xiàn)規(guī)則四邊形分布，坑周長(zhǎng)約688.7m，基坑開(kāi)挖深度9.0m～14.9m，采用排樁支護(hù)，基坑支護(hù)等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)規(guī)范、設(shè)計(jì)要求及項(xiàng)目的實(shí)際情況，變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包含基坑頂水平位移、基坑頂豎向位移、樁身測(cè)斜、樁身應(yīng)力計(jì)周邊道路沉降。

1.1.基坑頂水平位移監(jiān)測(cè)

針對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢測(cè)。為保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的高可靠性，每間隔一至三個(gè)月左右或?qū)鶞?zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性有疑問(wèn)時(shí)，及時(shí)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)采用與初始值觀測(cè)相同的路線、觀測(cè)方法及限差，檢測(cè)成果如發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)有變動(dòng)情況，及時(shí)對(duì)非穩(wěn)定的點(diǎn)位坐標(biāo)值進(jìn)行修正處理，為觀測(cè)成果的準(zhǔn)確性提供保證。

針對(duì)觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)，分別在工作基點(diǎn)設(shè)站，采用極坐標(biāo)法對(duì)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行側(cè)邊側(cè)角，各項(xiàng)限差要求如下：

（1）每站觀測(cè)兩測(cè)回；

（2）測(cè)距：往返各2 測(cè)回，一測(cè)回較差限值3 毫米，單程測(cè)回較差限值4 毫米，往返較差限值6 毫米；

（3）全站儀測(cè)角標(biāo)稱精度（0.5’’）：半測(cè)回歸零差限差3’’，一測(cè)回內(nèi)2C 互差限差5’’，同一方向值各測(cè)回互差限差3’’.

1.2.基坑頂豎向位移監(jiān)測(cè)

針對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的觀測(cè)采用水準(zhǔn)閉合環(huán)的形式，精度按照《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ 8-2016 中二等水準(zhǔn)精度進(jìn)行。為保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的高可靠性，每間隔1～3 個(gè)月左右或?qū)鶞?zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性有疑問(wèn)時(shí)及時(shí)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)采用與初始值觀測(cè)相同的路線、觀測(cè)方法及限差，檢測(cè)成果如發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)有變動(dòng)情況，及時(shí)對(duì)非穩(wěn)定的點(diǎn)位高程進(jìn)行修正處理，為觀測(cè)成果的準(zhǔn)確性提供保證。觀測(cè)技術(shù)各項(xiàng)要求及限差如下：往返較差、附合或環(huán)線閉合差：±1.0 mm。水準(zhǔn)控制點(diǎn)每站高差中誤差：±0.5mm，首次觀測(cè)采用閉合水準(zhǔn)路線或附合水準(zhǔn)路線進(jìn)行往返測(cè)，取兩次觀測(cè)高差中數(shù)進(jìn)行平差。

1.3.樁身測(cè)斜（深層水平位移）監(jiān)測(cè)

對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要將安裝有導(dǎo)槽的測(cè)斜PVC 管設(shè)置在基坑圍護(hù)地下鉆孔灌注樁的鋼筋籠上。測(cè)斜PVC 管的直徑選擇為70mm，管內(nèi)部設(shè)置有兩組縱向?qū)Р?，相互?0°，導(dǎo)槽會(huì)對(duì)測(cè)試方位產(chǎn)生決定性的影響。在埋設(shè)測(cè)斜PVC 管時(shí)，必須要保障其中一組導(dǎo)槽與圍護(hù)體垂直，而另外一組導(dǎo)槽與基坑墻體平行。側(cè)向位移監(jiān)測(cè)時(shí)，沿著導(dǎo)槽慢慢地將測(cè)斜儀探頭放入孔底。然后由下至上慢慢測(cè)量不同高度上x 方向上的位移，每間隔0.5m 設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。在開(kāi)挖基坑前，按照上述方法，首先監(jiān)測(cè)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始偏移值。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，將每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果與原始偏移值進(jìn)行對(duì)比，就可以計(jì)算得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的偏移量。

采用這種方法開(kāi)展側(cè)向位移監(jiān)測(cè)時(shí)，需要通過(guò)干鉆的方式鉆出孔洞。需要埋設(shè)的測(cè)斜PVC 管直徑為70mm，在鉆孔時(shí)需要鉆出直徑為110mm 的孔洞。將測(cè)斜PVC 管放入孔洞后需要填充，以確保管道周圍的密實(shí)。同時(shí)還要對(duì)管口進(jìn)行密封，避免水分滲入到管道內(nèi)部。

1.4.樁身應(yīng)力監(jiān)測(cè)

支護(hù)樁內(nèi)力監(jiān)測(cè)在樁鋼筋制作時(shí)，在主筋上焊接鋼筋應(yīng)力計(jì)的預(yù)埋方法進(jìn)行量測(cè)，內(nèi)力監(jiān)測(cè)元件在相應(yīng)工序施工時(shí)候埋設(shè)并在開(kāi)挖前取得穩(wěn)定初始值。

1.5.周邊道路沉降監(jiān)測(cè)

基坑周邊地表豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜按照監(jiān)測(cè)剖面設(shè)在基坑中部及其他具有代表性的部位。監(jiān)測(cè)剖面應(yīng)與坑邊垂直，數(shù)量視具體情況而定，每個(gè)剖面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于5 個(gè)。

1.6.周邊建筑沉降監(jiān)測(cè)

建筑沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)在建筑四角、沿外墻10-15m 處或每隔2-3 根柱基上。不同地基或基礎(chǔ)的分界處，不同結(jié)構(gòu)的分界處應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。變形縫、抗震縫或嚴(yán)重開(kāi)裂處的兩側(cè)及新、舊建筑或高低建筑的交接處的兩側(cè)應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

2 深基坑監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題

第一，深基坑施工過(guò)程中必須要有圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性是不言而喻的，不僅能夠擋土、擋水，還可以起到阻隔無(wú)關(guān)人員的目的。所以，必須確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。對(duì)于深基坑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方式通常是對(duì)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆灌，同時(shí)對(duì)混凝土攪拌樁進(jìn)行施工以達(dá)到擋水的目的?；娱_(kāi)挖過(guò)程中必然會(huì)存在很多涌水，必須將水及時(shí)排走。

第二，保障基坑變形監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。深基坑變形監(jiān)測(cè)是施工過(guò)程中的重要構(gòu)成部分，不僅會(huì)影響基坑開(kāi)挖質(zhì)量和效率，甚至?xí){到基坑開(kāi)挖施工安全。因此，在開(kāi)展深基坑施工變形監(jiān)測(cè)工作時(shí)，必須嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。在完成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置工作兩天后，需要對(duì)原始值進(jìn)行多次測(cè)量，確保測(cè)量結(jié)果的精確性。在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，需要對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都設(shè)置一個(gè)閾值，在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)結(jié)果超過(guò)了這個(gè)閾值，就應(yīng)該引起高度關(guān)注。

第三，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。位移監(jiān)測(cè)通常都是定向進(jìn)行的，所以在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要對(duì)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)做好維護(hù)工作。在完成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置工作后，要對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，并做好相關(guān)記錄工作，以便后續(xù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

3 深基坑施工中變形監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

（1）本文所述的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為排樁加2 道內(nèi)支撐，這種形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)踐過(guò)程中達(dá)到了很好的效果，避免了基坑周邊土體的水平和豎直方向位移。在整個(gè)變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果都在設(shè)置的合理范圍內(nèi)，沒(méi)有超過(guò)對(duì)應(yīng)的閾值?；娱_(kāi)挖過(guò)程沒(méi)有對(duì)附近區(qū)域的地下管線以及地面建筑物造成明顯的不良影響。

（2）基于監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖深度以及時(shí)間會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水位移產(chǎn)生明顯影響。在對(duì)深層土體區(qū)域水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其變化曲線總體上呈現(xiàn)為“S”型，也就是排樁的中間部位變形量相對(duì)較大，而上部和下部位置的變形量相對(duì)較小。主要是因?yàn)樯喜课恢煤拖虏课恢檬艿降耐獠考s束比較多。在開(kāi)挖深度達(dá)到9m—12m 左右時(shí)，基坑出現(xiàn)了明顯的變形，在深度為12m 的位置，最大水平位移量達(dá)到了170mm。

（3）根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，基坑周邊的土體也存在一定程度的變形量。主要是因?yàn)榛娱_(kāi)挖所在區(qū)域?yàn)檐浲恋鼗?，具有較強(qiáng)的流動(dòng)性。軟土地基的優(yōu)勢(shì)在于具有較好的適應(yīng)能力和協(xié)調(diào)能力。能夠在一定程度上化解和吸收管線、道路等這些線型結(jié)構(gòu)對(duì)基坑開(kāi)挖造成的不利影響。

（4）在本工程項(xiàng)目中，嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)基坑開(kāi)挖過(guò)程中的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的分析和研究，及時(shí)掌握了基坑的變形情況。進(jìn)而基于檢測(cè)結(jié)果反過(guò)來(lái)指導(dǎo)基坑開(kāi)挖施工工作，不僅確保了基坑開(kāi)挖施工的質(zhì)量，同時(shí)也保障了整個(gè)施工過(guò)程的安全。由此可以看出，基坑開(kāi)挖施工過(guò)程變形監(jiān)測(cè)是保障施工安全以及施工質(zhì)量的重要方法和手段。

4 結(jié)束語(yǔ)

深基坑施工過(guò)程中，變形監(jiān)測(cè)是其中必不可少的重要環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完成變形監(jiān)測(cè)工作，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性?；谧冃伪O(jiān)測(cè)結(jié)果可以反過(guò)來(lái)指導(dǎo)基坑開(kāi)挖施工過(guò)程，以提升基坑開(kāi)挖質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)保障基坑開(kāi)挖過(guò)程的安全。