摘要：本文结合工程实例，重点介绍了深基坑工程施工中变形监测设计的主要内容及方法，并针对监测数据进行分析，从而及时反映出深基坑支护结构的变形情况，确保施工的安全进行，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：深基坑工程；监测设计；数据分析
在进行深基坑工程施工过程中，做好施工结构内部变形状况的监测工作，对于保障整个施工项目的质量安全具有极大的作用。因为在实际的施工操作过程中，存在着一定的施工不确定因素，影响着深基坑支护结构的质量，为此，通过对基坑支护的监测，及时向施工、设计、监理等反馈监测信息，采取有效措施最大限度地减少不利因素影响，以保证工程质量，促进工程项目能够安全顺利地实施。
1 基坑工程概况
某深基坑工程下设一层地下室，基础采用冲（钻）孔灌注桩基础，基坑地下室宽50.7m，长度57.3m，周长约200.7m，基坑开挖深度为7.60m，属于一级基坑。根据勘察单位提供的勘察报告，场地中上部土层自上而下依次为:1）杂填2）淤泥3）粘土4）卵石。本场地对开挖有影响的地下水为赋存于杂填土中的上层滞水，水量较小，其稳定水位埋深为3.50～3.80m，水位标高在罗零4.99～5.53m。该基坑采用明挖方法施工，深基坑开挖施工期为2015年05月至2015年09月。
2 变形监测设计
2.1 基准点布设
基准点分为平面基准点和高程基准点。
（1）平面基准点选定4点，在四座远离基坑的大楼楼顶各选1点，主要作为基坑水平位移观测的基准点。标形采用强制对中混凝土墩。
（2）高程基准点选定3点，在远离基坑的永久性高层建筑墙角埋设高程基准点。
2.2 变形监测点布设
基坑及其邻近建筑物变形监测布设示意图见图1。
（1）基坑顶部位移、沉降测点。基坑顶部布设位移、沉降观测点14点。
（2）地下水位采用钻探设备配合埋设水位管，水位管内管为Φ50PVC管按Φ5@100×100开孔，呈梅花形布置，外包一层20目尼龙网，再用铁丝绑扎，最后用2～5mm中粗砂填实。
（3）基坑深层水平位移观测孔。深层水平位移监测共布设侧斜管10个，在压顶冠梁浇注凝固后，采用钻探设备配合埋设侧斜管，测斜管底部需要深于支护桩身底部2至3m。
（4）立柱沉降监测。采用电钻将特制沉降标志埋设至支撑梁与立柱交叉处的顶部。
2.3 监测方法
（1）基坑顶部水平位移。采用极坐标法施测。
（2）基坑土体深层水平位移及地下水位监测。采用测斜仪器施测，得到土体深层水平位移曲线。采用水位计对已经埋设好的水位管进行施测，当水位计测头接触到水位时，启动声讯器，此时读取测头至管顶的距离，根据管顶的高程即可计算出水位高程。
（3）基坑顶部沉降、立柱沉降监测。采用精密水准测量仪器，利用沉降观测基准，采用闭合或者附合水准路线进行测量。
2.4 监测工序及报警值
（1）基坑开挖前，必须先对基准网点进行测量，取得基准值；基坑顶位移和沉降、立柱、测斜管、地下水位等进行两次以上的监测，取得监测初始值。
（2）按基坑支护设计说明及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497－2009），当出现下列情况之一时，应立即报警。若监测变化值接近预警值时，应立即停止施工，并对基坑支护结构和已有建筑物采取应急措施。本工程报警指标拟定如下:
3 监测成果分析
该深基坑监测于2015年5月20日至2015年8月15日完成，共监测了35期，完整的记录了基坑从开挖至基础结构建设完成，基坑支护结构的变形数据以及变化情况。以下进行简要分析。
3.1 基坑顶部位移、沉降以及深层水平位移监测
自基坑开挖前开始至基坑基础结构施工完成，对基坑顶部进行为期35期的变形监测。对变形较大的东西侧基坑顶部位移、沉降及深层水平位移监测点变形情况如图2、图3、图4、图5所示。
由以上4幅图可以看出监测点位变形的特点:
（1）随着基坑开挖进度的发展，各监测点位变形情况也随即发展，基坑顶位移与深层水平位移均向基坑内侧方向发展的趋势。
（2）当基坑开挖至底部设计标高时，时间为2015年6月18日至2015年7月06日区间，监测点变形均有较大发展趋势，基坑西侧和东侧的HY1、HY8水平位移监测点持续向基坑内侧发展位移分别为20mm、6mm；沉降分别为16mm、6mm，对应的深层水平位移CX1、CX5均有较大变形，其中CX1、CX5测斜管位在7m处（基坑底部设计标高处）深层水平位移分别为37.2mm、12.24mm，CX1号孔达到预警值得临界值状态。
（3）由于基础西侧CX1变形速率较大，经过和设计、业主、施工、监理沟通后，施工方采取紧急措施，如禁止该区域人员通过、缩小开挖范围、并对该区域上半部填土进行卸载等措施，减缓变形速度，对该区域已经开挖到位范围进行水泥砂浆反填压，直至后续监测数值逐渐稳定。
（4）由上图可以看出，基坑顶部水平位移与深层水平位移变化趋势基本吻合。
3.2 基坑地下水位监测。
根据以往监测经验，基坑在富含地下水（地表水）地区过度降水将会对周边地表及建筑带来危害，因本基坑淤泥层较厚并且地下水位较浅（稳定水位深度为3.50－3.80m）；淤泥层透水性差，因此从监测结果可以看出最大水位变化点为SW4累计下降281mm，施工区间地下（地表）水位变化较小，未对基坑产生影响。
3.3 基坑立柱沉降监测。
基坑开挖区间采用数字水准仪对基坑中21根立柱定期进行监测，从基坑立柱沉降监测累计报表可以看出，由于基坑开挖时土体卸载引起基坑回弹，从而引起大部分的立柱上浮，最大上浮位于LZ16、LZ18、LZ21点处，上浮量分别为1.71mm、5.77mm、8.28mm，为不使该区域支撑产生过多影响，经过设计、业主、监理商议采取对该区域开挖已经达到设计标高范围的基坑底部采用水泥砂浆反填压等方法，达到减缓立柱继续上浮，从而保证后期施工顺利进行，由图6可以看出后期立柱变形趋于稳定状态。
图6 立柱（LZ16LZ18LZ21）沉降过程线
4 结语
综上所述，通过对深基坑工程项目的全程监测，保证能够及时得知基坑支护施工时的结构变形情况，为工程的安全进行提供了保障。为了不断提高深基坑工程施工的质量性，需要有关人员结合更加科学合理的监测设计方法，以更好的促进深基坑支护结构在施工过程中的进展顺利。
参考文献
[1]吉文元.深基坑工程施工监控的实践与探索[J].科技信息.2009（19）.
[2]黄鹤、肖敬东、金科、周建平、刘宏英.基坑监测技术在某建筑工程项目中的应用[J].黑龙江水利科技.2010（01）.
论文作者:刘玥
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/9
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