关于基坑监测技术方案的探讨
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摘 要：随着房屋建筑的增多，尤其是高层建筑都要开挖深基坑，并且进行基坑支护，因此必须对基坑进行监测，监测基坑支护结构侧向变形、基坑顶部、地下水位及周围建筑物和管线的水平及垂直位移情况，以确保施工安全顺利的进行。本文主要结合实例，从基坑监测的内容、方法、精度和数据处理等方面介绍基坑监测技术方案。
关键词：基坑;监测;方案
一、工程概况
某基坑支护工程，位于某市黄岗工业区旁，设计开挖深度约6.00m，周长约210m。基坑支护结构型式：采用放坡开挖，打土钉、挂钢筋网喷射细石混凝土等联合支护。基坑侧壁设计安全等级为二级。
二、技术依据
（1）国标《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）;
（2）国标《工程测量规范》（GB50026-2007）;
（3）國标《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）;
（4）国标《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）;
（5）行标《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）;
（6）行标《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）;
（7）本工程甲方提供的设计说明和技术要求。
三、监测内容
根据设计要求，本工程主要监测项目为：基坑支护结构侧向变形监测：4孔;基坑顶部水平位移监测：16点;基坑顶部沉降监测：16点;地下水位监测：4孔;基坑周围建筑物和管线沉降监测：7点。
（一）基坑支护结构侧向变形监测
（1）测斜孔的埋设。按设计测点平面图要求所在的位置，采用地质钻机成孔，孔径Φ110mm，孔深应超过基坑底或进入稳定层3m，本测斜孔终孔深度约8m。成孔下入测斜专用PVC管，管内置有互成90°角的四个导向槽。然后在测斜管及钻孔壁之间，进行回灌水灰比0.5～0.6的纯水泥浆，待浆液固结后及时在孔口进行补浆，确保固结体充满整个钻孔，孔口处砌筑360×360×60mm3的保护墩。注意事项：在安装测斜管时，应检查测管底及接口的密封情况，确保不渗水、浆入管内，测斜管应高出原地面约100mm，及注意保证测斜管其中一组导向槽垂直于基坑边线，管口配保护盖。编号：CX1～CX4。
（2）测量仪器。使用武汉市生产的CX-3C型测斜仪。
（3）测量精度。测量精度±0.1mm/500mm，分辨率2秒。
（4）施测。测试时保证测斜仪探头导轮在导槽内，轻轻滑入孔底，待稳定后按导线刻度每隔500 mm 采集一个数据，直至管口;然后将测斜仪探头反转180 度，重复以上操作，再测试1遍 取平均值，用以消除仪器的误差。第一次（基坑开挖前）测试时，每个测斜孔至少测试2遍，取平均值作为初始值。
（二）基坑顶部水平位移监测
（1）监测点埋设。按设计测点平面图要求所在位置埋设。埋设方法采用冲击钻孔埋设，并注水泥浆固封，使之与基坑顶牢固地联结成一个整体，标志中心刻有细“十”字，编号：WY1～WY16。
（2）极坐标法。①坐标系统：采用磁北定向独立坐标系统，坐标轴与基坑边线方向一致。坐标起算假设基准点BM1的坐标为X=1000m，Y=1000m。②观测方法：分别在基准点E、F和G上设站，按极坐标法进行观测。③仪器设备：采用在检定合格期内的日本GTS-332N全站仪，标称精度为测角±2.0″，测距±2mm±2·PPm·Dmm。④位移量计算公式：坐标增量ΔXi=Xi-Xi-1，ΔYi=Yi-Yi-1，选取与基坑边线垂直方向的坐标增量作为观测点的本次位移量，各次位移量之和即为该点的累计位移量。
（3）基坑顶部沉降监测。①监测点埋设。按设计测点平面图要求所在位置埋设。埋设方法采用冲击钻孔埋设，并注水泥浆固封，使之与基坑顶牢固地联结成一个整体，编号：CJ1～CJ16。②沉降监测。要布设环形闭合网，尽量选用固定测站，且逐点观测，计算环线闭合差后根据测站数进行平差，准确计算出各点的高程。将相邻两次观测的高程差，定为该点的沉降量。③测量仪器。使用在检定合格期内的美国DiNi水准仪，配2m的铟钢条码尺进行观测。④测量精度。标称精度为±0.3mm/km，观测精读数取至0.1mm，估读至0.01mm。
（4）地下水位监测。①地下水位观测孔的布设。按设计测点平面图要求所在位置埋设。采用地质钻机钻孔，成孔口径Φ110mm，孔深约6m，全孔置入口径Φ50mm，底部6m布有梅花型小孔、外包滤网的PVC水位观测管。水位管与钻孔壁之间，埋深2m以下部份回填砾砂等，至孔口2m范围回填粘土并用水泥砂浆抹面，PVC管口配有保护盖，水位观测孔编号：SW1～SW4。②地下水位量测。采用专用水位探头放入水位监测管进行量测。③测量仪器。使用金坛市生产的SWJ-90型钢尺水位计。④测量精度。水位测量：最小读数1mm。
（5）基坑周围建筑物和管线沉降监测。①监测点埋设。按设计要求视现场实际情况埋设，环绕基坑周围建筑物和道路均匀布置。监测点埋设使用冲击钻孔置入式，并注水泥浆固封，使之与观测对象联结成一个整体，编号：J1～J7。②沉降监测。要布设环形闭合网，尽量选用固定测站，且逐点观测，计算环线闭合差后根据测站数进行平差，准确计算出各点的高程。将相邻两次观测的高程差，定为该点的沉降量。③测量仪器。使用在检定合格期内的美国DiNi水准仪，配2m的铟钢条码尺进行观测。④测量精度。标称精度为±0.3mm/km，观测精读数取至0.1mm，估读至0.01mm。
四、监测计划
当基坑工程进入开挖期间，由于基坑内土体的荷载在减少，坑内外土、水压力量不平衡，有可能导致出现坑外土体和基坑本身的一定变形，因此拟将整个监测过程分为三个阶段： 各项目在基坑开挖前应测得初始值。
第一阶段：在开挖急剧卸载阶段，测量间隔不大于1～3天;
第二阶段：一般情况下5～10天观测1次;
第三阶段：主体结构施工期间10～20天观测1次。
当变形超过有关规定或场地条件变化较大时，当遇大雨、暴雨或基坑边载条件改变时，应及时监测;当出现危险事故征兆时，应连续监测。按正常施工进度的情况下，预计总观测20次。
五、测量仪器
（1）仪器必须通过计量认证，且在有效期内;
（2）仪器的功能和精度必须满足监测要求。
仪器设备如下表：
六、各监测项目预警值
根据有关规范和基坑支护设计方案要求，初步确定各监测项目的预警值如下表。
七、监测要求
（1）根据结构荷载的施加时间、为分析基础受力和变形等的需要，应及时测量;（2）全部测量数据应及时整理，发现问题当时改正，或重新测量;（3）监测期间发现施工或设计问题应及时反映。
八、资料整理与信息反馈
在监测过程中与甲方及工程设计人员紧密联系，与现场监理密切配合，使监测结果为支护方案的设计检验提供有力依据，最终能为该工程施工的有关单位提供有效服务。
（1）每次监测后，及时向业主、设计、监理、施工单位等反馈观测结果，若测量后发现位移较大，立即向相关单位及监管部门汇报，并在24小时内以书面报告形式通知并签字确认;若测量结果正常，则在每次测量结束后3天内向监理提供监测简报。（2）监测工作完成后，及时整理编制成果资料，在15天内向甲方提交正式成果报告。内容包括：a.监测分析文字报告;b.所有观测点孔的各次成果表;c.基准点及观测点平面位置示意图;d.“时间――变形量”曲线图。
九、安全生产与文明生产
（一）安全生产
（1）要认真贯彻安全生产管理制度;（2）各岗位分工要明确，不允许串岗操作;（3）在监测過程中，注意人员安全，同时保证测量仪器及设备的安全。
（二）文明生产
（1）必须遵守现场文明生产的有关要求;（2）应积极配合相关施工单位人员工作，以确保施工正常进行。
十、建议
在基坑施工期间，为保证监测数据的准确无误，促进施工合理、安全、顺利地进行，应保护好现场监测点尤其是基准点的完好。因此，建议业主及时提醒施工单位在施工期间一定保护好监测点设施，使基坑监测工作不会受到施工影响。
十一、结语
基坑监测在房屋建筑施工中有着广泛的运用，基坑监测的主要目的就是确保基坑在开挖过程中，基坑本身的安全以及周围地面、建筑物和管线等的在安全内使用。因此，针对不同类型及不同设计安全等级的基坑工程，可以合理相应采用不同的监测技术方案，不盲目增项减项，可降低工程造价，为优化设计、指导施工方案提供可靠依据，以确保基坑施工安全顺利的进行。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部等.GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009.
[2]中华人民共和国建设部.GB50026-2007工程测量规范[S].北京：中国计划出版社，2008.
[3]中国国家标准化管理委员会.GB/T12897-2006国家一、二等水准测量规范[S].北京：中国标准出版社，2006.
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部等.GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[6]中华人民共和国建设部.JGJ8-2007建筑变形测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.
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