摘要：近几年我国建筑行业处于发展高峰期，高层建筑、超高层建筑广泛应用于我国各大中小城市。超深基坑围护体系在建设这些建筑的过程中发挥着重要作用，对建筑工程安全稳定性、人们生命财产安全有重要影响。据此，本文通过探究超深基坑体系及对其进行监测的意义对超深基坑价值进行了分析，并分别从监测报警、加固方案的角度探究了保障超深基坑围护体系安全、可靠的对策。
关键词：超深基坑；围护体系；监测报警；加固方案
引言：
施工单位进行超深基坑开挖作业时，为了保障工程安全，监测围护体位移情况十分必要。受到超深基坑附近地质情况、围护体设计质量、开挖技术、施工环境等多种因素影响，围护体容易出现位移、变形等超报警线的问题，为了防范出现此类问题，影响工程质量，需要采取相应的加固措施。
一、超深基坑围护体系概述
超深基坑一般指开挖深度在5米以上，或者说是地下室三层以上的工程。超深基坑围护体系由桩墙、冠梁、附属构件组成。桩墙是承受超深基坑开挖时水、土压力的载体，压力经由桩墙能够过渡给支撑，具有保障基坑稳固的作用，属于超深基坑施工中的临时建筑。房建土建施工中针对超深基坑施工可选择的工艺、设备、技术较多，实际选择需要结合实际施工环境、要求，包括地质、水文、地面、城市施工特征、经济等内容。现阶段，我国超深基坑围护体系内含柱列式、组合式、沉井、工字钢桩等多种类型[1]。
二、监测超深基坑工程的意义
超深基坑工程在近几年得到了快速发展，是城市化的产物。目前，我国城市化进程仍处于前进过程中，高层建筑工程项目处于发展初期阶段，在超深基坑施工环节普遍缺少相关施工经验，也不具备相应的施工要求、施工教训等，传统的深基坑施工数据、评估往往也不能匹配超深基坑施工。因此，在进行超深基坑围护体系建设时需要专门人员对各个施工环节进行监测，及时获取准确的监测数据，同时预测深基坑开挖最大荷载力，继而实现对工程成本的有效控制，并将监测数据反馈到设计部门，防范延误工期问题的出现。
超深基坑工程建设期间，不但需要实时监测施工人员围护体系开挖施工，还需要记录施工过程中产生的问题，以保证在后续施工过程中若出现问题能够进行追溯。此外，超深基坑围护体系施工全过程必须严格遵循施工图纸要求，按照设计步骤施工，以保障施工安全。通过分析可知，监测超深基坑工程有助于提高预测准确性、降低施工风险、提高施工安全，它是保障建筑工程质量安全的基础，也是节约施工资源的重要举措。
三、超深基坑围护体系监测报警研究
（一）基于围护体系全局的监测报警
1.监测报警内容概述
某工程共计17个监测位置，监测位置深度处于14到18米间，设置31个监测围护体系水平位移情况的监测点，竖向冠梁上设置31处，立柱上设置10处，9处监测拉力，14处监测支撑，5处监测沉降。该超深基坑为不规则四边形，基地高程11米，计算出开挖深度为11.05到12.35米，两层地下室。由于房建土建工程具有多样性，探究监测报警离不开工程实例，在此部分，针对上述工程对其水平竖向、水位、沉降等应用监测报警系统，下文分别进行阐述。
2.水平位移监测报警
监测围护体系水平向时需要设计好监测点与监测对象的距离，一般需要保持在20到25米之间，同时要保证测斜孔与桩墙钢筋笼长度相等，并将测斜孔对称布置在超深基坑两侧，将测斜管嵌入到测斜孔内部，并将其固定在钢筋笼上，开展超深基坑浇筑时保证一次成型。冠梁、支护施工结束后，开展钻孔施工，钻孔的目的是布置测斜管，测斜管选择铝合金或者PVC塑料材质的，斜度不得高于1°，深度高于管长0.5到1.5米。该施工环节最好在超深基坑围护体系施工前10天完成。施工完成后需要做好监测数据保存工作，使用监测报警仪器复测2次以上，得到最准确数值，确保能够发挥监测报警的作用。
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3.支撑轴力监测报警
针对支撑轴力开展监测工作应当选择显著的内支撑轴力，需要注意的是监测每个支撑轴力的监测报警点应当保证3个以上，要将支撑点布置在监测对象长度1/3的位置，若支撑轴力为钢质材料，应当选择监测对象端头进行监测，需要使用应力计测量，进而保证监测报警具有实效性，能够全面、准确掌握围护体系开挖期间支撑轴力变化情况，再结合计算公式得出超深基坑土体承受的力。
4.土体沉降监测报警
土体沉降监测报警的目的是明确开挖超深基坑期间对附近环境的影响。想要发挥监测报警在这方面的作用需要将监测位置进行固定，一般在地下埋入螺纹钢筋，地下埋入300到500毫米，地上保留16毫米，能够采集到更为准确的数据。在监测土体沉降的过程中，施工单位可以选择应用闭合导线，有利于采集更为全面、准确的数据，若出现多次监测到的数据较为悬殊，应当查找数据偏差原因，重新监测。
5.地下水位监测报警
施工单位在开展超深基坑围护体系施工前，普遍会铺设水帷幕，便于监测超深基坑水位及其对基坑的影响。在监测时应当选择水帷幕外部的水坑作为监测点，在这些区域布置监测设备，与监测对象保持20到50米的距离，埋设深度一般处于6到8米之间，当然，实际距离与深度设计需要结合施工实际环境确定。若施工环境十分复杂，则应当调节间距，若碰到特殊情况，比如说降低水位、承压水后才能布置监测点，就需要在附近压井两侧及中部加设监测点。
总之，监测报警发挥功效的关键就是监测点的布置，科学、合理设计监测点，能够保证监测报警数据的全面性与准确性，对此，相关人员应当予以关注，它是保障超深基坑围护体系可靠、安全的基础。
（二）基于围护体系变形的监测报警
围护体系变形对建筑工程质量有严重不利影响，是超深基坑围护体系施工需要防控的首要内容。某建筑超深基坑深度为16.5米，围护桩墙深36米，布置四到钢筋混凝土支撑，该工程变形监测报警主要内容是水平位移与支撑轴力。具体监测报警方案如下，做好测斜孔标记工作，在位于深基坑纵向25米远处布设，确保各个开挖段均设有测斜孔，辅助施工人员及时了解围护体系变形情况。应用上文所述方法选择测斜孔位置以及监测仪器位置，进行布置。具体读测数据方法如下，将监测仪器导轮通入测斜管，自下而上每间隔0.5米读一次数据，循环应用该方法，进行三次监测，若数据偏差较大则探究原因重测。应将监测的数据绘制成曲线图，包括变化量、速率等。在监测支撑轴力时也可使用上述方法，详细地说，需将轴力计布设到支撑上。通过有效的监测可知是否出现变形，若超出报警值则应当采取相应措施予以控制。
四、超深基坑围护体系加固方案研究
（一）超深基坑围护体系加固总方案
贯彻落实加固方案对于保障超深基坑稳定安全具有重要意义。加固总流程如下，首先清理施工现场，围护补桩，做好防渗工作，处理好顶梁；然后加固支撑，开展两道支撑、压顶梁防护处理作业；最后需注意每进行一道防护处理作业开挖一层地下室。具体而言，基于围护桩墙加固，使用灌注桩、混凝土、螺旋筋、钢筋，施工多台转机分段施工。基于防渗加固施工，完成桩墙加固施工后，采用三重管法进行加固，使用高压水喷射土体，加设1：1水泥浆，凝结成固体，与附近钻孔桩相连，打造防渗帷幕[2]。基于压顶梁、支撑加固，使用原支护体系加固第一道压顶梁，将其凿出后施工混凝土重新浇筑，需要保证新旧压顶梁衔接顺畅，使用混凝土构筑第二道压顶梁，使用螺纹钢压顶梁，将其焊到围护桩上。基于超深基坑开挖，秉持“大基坑小开挖”施工原则，充分融合人工与设备，由第一道工序开始形成“排水、开挖、处理土体、深挖”的循环作业程序，分层开挖。基于排水，在压顶梁外部设计排水通道，内部布置集水井用于排水，以防止水流入超深基坑中，具体集水井数量根据实际施工需要设计，在基坑不断加深的过程中，若有必要可以使用水泵将水排出。
（二）超深基坑围护体系变形防范加固
围护体系变形与超高深基坑设计、施工密切相关。超高深基坑开挖期间，坑内土体被排出，基坑内外形成压力差，从而引起围护体系变形，需要采取必要的加固措施予以防范。针对上文所述基坑变形案例，采取高压喷射注浆的方法进行加固，该加固方法需要把注浆管钻到土层，使用高层水泵喷射，注入水泥浆，冲切土体，形成加固体[3]。除了采取加固方法外，还应当管控施工技术，确保施工科学，分层、分段施工，先支撑再施工，以避免变形。
总结：监测报警数据精准与否直接影响超深基坑围护体系加固效果，因此，需要不断提高监测报警数据的准确性，尽量选择自然环境条件优良的时间段进行施工，避免雨季，避免超深基坑施工受到外界因素干扰。另外，在监测报警方面施工单位应当加强引进现代化科学技术的力度，建立健全监测报警系统，为保障施工质量奠定基础。
参考文献：
[1]刘志.深基坑围护结构选型与设计分析[J].山西交通科技，2019（01）：51-53.
[2]杜琳.通过注浆及锚索围护支撑体系对深基坑加固技术[J].建筑机械，2018（04）：29-33.
[3]高飞.建筑工程深基坑围护结构设计及变形控制分析[J].中国住宅设施，2017（10）：8-9.
论文作者:杨建成
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期
论文发表时间:2019/6/25
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