摘要：伴随土地资源逐步稀缺，城市化进程日益加速，城市建筑区旧城改造迅速增加，同时大型市政基坑工程日渐频繁，因此采用现代测量手段，科学获取基坑变形监测成果，对于加强基坑降水与开挖施工的动态监督，确保城市建筑区主体安全，具有重要意义。本文拟从基坑监测的内容、基本要求出发，探究基坑监测的工作内容与精度提升措施，为城市建筑区安全施工提供参考依据。
关键词：建筑区施工；基坑监测；预报分析
伴随城市建设的发展，大型深基坑开挖工程逐渐增多，基坑降水、土体开挖中，受复杂的地质条件影响，势必对周边建筑物、地下管线与周围地表造成影响，研究利用现代测量手段，加强市政建设与工程施工中的基坑变形监测，有助于开挖主体与周边建筑、地下管线等要素的安全。
1 大型基坑变形监测
大型基坑指长边的底部小于基坑短边的3倍；基底沟槽是指沟底宽度为3m以内，沟底长度是基底沟槽的沟宽度的3倍以上的沟，大规模基础钻孔（包括5米）超过5米或多于两个地下室（包括三层）的项目。大型基坑监测主要包括相关自然环境、施工条件、地下水状况、支护结构、地下基坑底部及周围土体、周围建（构）筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路以及其他应监测的对象等。
从基坑监测精度的影响因素分析，来分析基坑坡顶竖向与水平的成果精度如下：
（1）竖向位移。采用S1以上精密水准仪周期性测定高程变化量，标定基坑沉降速率指标，误差来源于i角、水准尺、观测读数等，全中误差为：
，其中W为闭合差，L为闭合环路路线长度，N为闭合环数量。
（2）水平位移监测。采用经纬仪小角法、全站仪极坐标法等原理测定角度偏差量，根据周期性的测定测站与带测点间夹角、距离，来计算点位水平偏移量的方法，测量中误差为：
极坐标法则按照前方交会原理，直接测定点位水平坐标的方法，其测量中误为：
2 基坑监测的基本要求
其基坑监测项目包含深层水平位移监测、倾斜监测、裂缝监测、水平位移监测、土压力监测、孔隙水压力监测、地下水位监测/竖向位移监测、支护结构内力监测、锚杆拉力监测等。
基坑监测应由建设单位委托具备相应符合条件资质的第三方进行监测工作；基坑设计单位及相关单位需要根据监测技术要求进行工作；监测部门应当根据分包商和有关部门根据现场勘察和相关资料收集事先提出的监测要求和规定，对基础井进行详细的监测和控制规划必须报告的监督计划必须在单位批准的基础上报告；对于重要的监控项目，需要根据项目的具体情况提前设置报警值和报警系统。警告值必须包括变形或内部力的值及其变化率；监测大型基坑项目结束后，应完成完整的监测记录表、数据报告、图表和曲线图像，全部完成后上报相关单位进场审阅。
3 城市建筑区深基坑变形监测研究应用分析
现有某公司家属住宅区改扩建工程基坑监测任务，为有效反应开挖影响区内原有住宅建筑的沉降变化，保护学校周边建筑与人员安全，现对基坑与周边建筑开展变形监测工作，基本环节为数据采集观测、数据处理、成果数据分析。布设周边沉降监测点、坡顶竖向与水平监测点，支护结构的内力监测点等。
（1）监测基准点与监测点布设。基准点设置于远离沉降监测区的稳固地区，按照监测区域实际情况，共布设4个监测基准点构成闭合环路；变形观测点的布设位置要结合场地实际情况，布设在以下位置：高低层建筑物、新旧建筑物和纵横墙等衔接处的两侧，建筑物的外轮廓、关键角点处及沿外墙主体结构处；建筑物伸缩缝的两侧、地基不同的地方及填挖方的分界处；重型设备或动力设备基础的四角、基础型式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧；高层建筑外轮廓与基础轴线相交的对称位置上布点；对于支护顶部平面与竖向位移则选择受力、变形较大且有代表性的部位进行布点观测；地下管线则采用与地表监测点共用的方式布设，部分刚性材料管道则采用钻机引孔的方式固定。
（2）数据采集流程与监测指标：采用Topcon高精度全站仪和Topcon DL501电子水准仪等进行平面与高程数据的采集，其中竖向高程数据采集时按照二等水准的要求施测，工程中采用统一高程基准，周期性观测均采用闭合环路测量，初始数据值采用两次起始数据取平均值，且高程差值控制低于0.5mm；针对基准点数据的可靠性，每隔1个月定期进行基准点闭合环复测。
（3）监测成果数据分析：以S-T、V-T曲线图等形式进行直观表示，并利用数学建模预测分析，经过样本预测成果与标本数据的对比，实际精度良好，可满足短期变形监测预报的需要，某监测点沉降总量-时间ST曲线见图1：
图1 住宅区改造基坑监测点S-T沉降曲线图
建成区基坑施工过程中对某管线点监测数据的形变动态影响数据曲线图，见图2：
图2 基坑开挖对周边建筑区管网影响曲线
4 结语
城市建筑区基坑开挖具有区域性强、综合性高与环境效应显著等特点，伴随土体应力与地下水条件的变化，土体强度降低、稳定性较差，优化基坑施工中的各项监测工作，合理指导施工，具有重要意义。数据采集过程中尽量降低外界因素的影响，从固定观测人员与仪器、固定观测路线与方法，以及固定观测气象条件等方面入手，减弱系统观测误差影响，提高变形监测的观测数据精度；数据成果预报方面，可采用灰色模型开展数据预报，原始数据呈非等间隔时采用时间加权的方式进行预处理，同时若出现预测效果较差的情况，可构建基于残差修正的灰色模型，提升数据处理与预测的可靠性。
参考文献：
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作者简介：
吕洪标（1985.3-），男，汉族，安徽亳州人，硕士研究生学历，工程师。现于滨州市建筑设计研究院从事工程测量、岩土工程勘察等管理与研究工作。
论文作者:吕洪标,董春敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/11
标签：基坑论文; 建筑论文; 数据论文; 基准点论文; 位移论文; 高程论文; 管线论文; 《基层建设》2018年第23期论文;