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摘要：深基坑工程变形监测是确保基坑和周围建筑物安全的重要举措，文章以某深基坑工程为研究对象，对其基坑支护方案及监测项目进行了简要的概述，重点对工程中监测点的布设、监测方法以及监测成果进行了论述分析，实践证明，该监测工作方法适当，较准确的反映了基坑和周边环境的变形情况，可为类似工程变形监测作参考。
关键词：深基坑；变形监测；变形分析；工程质量
经济发展的同时，城市建设也在迅速发展，对地下空间的开发导致了大量的深基坑工程。在深基坑工程施工中，由于受到地质条件、周边环境、降水不到位和施工环境等复杂因素的影响，基坑施工必然会影响到周围建筑物、地下设施和周围环境。在过去几年中，因深基坑工程开挖引起基坑变形、周边相邻建（构）筑物沉降，从而导致基坑坍塌、相邻建（构）筑物开裂甚至倒塌的工程事故频发，造成了严重的人员伤亡事故和经济损失。因此，在这种迫切的环境之下，施工人员有必要加强深基坑工程变形监测工作，通过运行专业的仪器和各种方法对深基坑变形进行监测，准确掌握深基坑工程施工情况和预测基坑施工未来发展的趋势，确保深基坑工程的质量安全。
1 工程概况
1.1 工程简介
本工程以住宅、配套公建及地下车库为主，主要包括11栋住宅楼、4套配套公建、1个地下车库。周边建筑物已拆迁完毕，无建筑物，场地空旷。
1.2 工程地质条件和水文地质条件
根据工程地质勘查报告，建设场区按成因年代分为人工堆积层、新近沉积层和一般第四纪冲洪积层3大类，按地层岩性进一步分为8个大层。建设场地内的潜水普遍分布，含水层主要为细砂④层，透水性较好，由于受场地挖土施工致使地面标高变化的影响，地下水埋深差别较大，水位埋深为3.50～16.30m，静止水位标高为19.26～21.67m。勘察期间承压水也是普遍分布，含水层主要为中细砂⑥层，水头高度为一般为3～5m，最大水头高度可达7m左右。受挖土施工导致的地面标高变化影响，承压水水位埋深差别较大，水位埋深为12.30～24.00m，静止水位标高为11.11～12.98m。随上部隔水层粉质粘土⑤层的厚度及标高变化，其承压性随之变化，总体上西北部承压性水头稍高，东南部略低。
2 基坑支护方案及监测项目
2.1 基坑支护方案
为节约施工空间，保护临近构筑物和地下设施，减少基底回弹，利用支护结构进行地下水控制，需选择有效的支护方式。本工程基坑开挖深度约为16m，其中基坑北侧上部1.1m采用放坡挂网喷砼支护，下部采用护坡桩+锚杆的支护形式，基坑东侧、南侧和西侧分别采用上部7.50m土钉墙，下部护坡桩+锚杆的支护形式。根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）规定，本基坑为一级基坑。
2.2 监测项目
图1 基坑监测点布设示意图
综合考虑本工程的地质条件和水文地质条件，以及基坑周边环境对监测项目的影响，并依据相关规范要求，确定本基坑的监测项目为：①基坑土钉墙坡顶水平位移监测；②基坑土钉墙坡顶竖向位移监测；③基坑护坡桩桩顶水平位移监测；④基坑护坡桩桩顶竖向位移监测；⑤基坑深层水平位移监测；⑥土钉及锚杆拉力监测；⑦基坑地下水位监测；⑧现场巡视检查。
根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律，布设各监测项目的监测点，如图1所示。
3 监测点的布设及监测方法
3.1 水平、竖向位移监测
本工程按照《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）中第5条监测点布置的具体相关要求共布设土钉墙坡顶水平、竖向位移一体监测点100个，编号为PD001～PD100，护坡桩桩顶水平、竖向位移一体监测点98个，编号为S001～S090，SJ01～SJ08，北侧暗沟及地表沉降监测点26个，编号为D01～D26。具体埋设方法为在土钉墙坡顶和护坡桩桩顶较为稳固的地方用冲击钻钻出深约20cm的孔，用稀释的水泥浆填充，最后垂直放入强制对中装置，顶部用工具抹平。
本工程基坑水平位移使用LeicaTC12011″级电子全站仪进行观测，采用极坐标法进行监测，如图2所示。竖向位移使用TrimbleDini12电子水准仪进行观测，采用往返测进行监测，如图2所示。在测量过程中，严格按照《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）中第6.2水平位移监测和6.3竖向位移监测的具体相关技术规范进行作业，保证测量精度。
图2 水平、竖向位移监测
3.2 深层水平位移监测
采用数字式CX-901E型测斜仪进行深层水平位移监测。具体测量方法：①用模拟测头检查测斜管导槽；②使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，测点深度与第一次相同。③每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。本工程共布设10个深层水平位移监测点。
3.3 土钉及锚杆拉力监测
采用采用MSJ-3型锚索测力计和608A型振弦读数仪进行土钉及锚杆拉力监测。具体测量方法：在锚杆加锁之前按照技术规定把锚杆拉力计套在锚杆顶端，把拉力计的电缆引至方便正常测量的位置，然后用锁扣锁上固定，并进行拉力计的初始频率的测量，必须记录在案，以后即可按要求开始正常测量。本工程共布设12个土钉及锚杆拉力监测点，分为上下2排，6个断面。
3.4 地下水位监测
采用电测水位仪进行地下水位监测。具体测量方法：按四等水准对水位观测井的井口固定点进行高程测定，每次测量井口固定点至地下水水面竖直距离两次，当连续两次静水位测量数值之差不大于±1CM/10M时，将两次测量数值及其均值进行记录，根据记录值进行水位高程的计算，本次水位高程和上次水位高程的差值就是地下水位的变化量。本工程共布设8个地下水位监测井。
4 监测成果分析
通过获取实时监测数据资料，并对监测结果进行处理、分析，准确判断基坑的变化趋势，确保基坑及周围环境的安全。由于本工程数据量较大，本文只对各监测项的累计变化最大值进行分析。
4.1 土钉墙坡顶水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年7月15号，土钉墙坡顶水平位移累计变化最大值为14.5mm，未达到设计报警值，该点为PD009监测点，其位于本基坑北侧边坡东部区域，其变化曲线见图3。
图3 各监测项累计变化最大值变化曲线图
从图3可以看出：监测点PD009相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大，中期呈现上下波动，后期呈趋于平稳的发展态势，整个监测过程中变化值均未达到设计报警值，该区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.2 土钉墙坡顶竖向位移监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年7月15号，土钉墙坡顶竖向位移累计变化最大值为24.4mm，未达到设计报警值，该点为PD010监测点，其位于本基坑北侧边坡东部区域，其变化曲线见图3。
从图3可以看出：监测点PD010相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢增加，中期呈现上下波动并增大，后期呈趋于平稳的发展态势，整个监测过程中变化值均未达到设计报警值，该区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.3 护坡桩桩顶水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年6月30号，护坡桩桩顶水平位移累计变化最大值为14.1mm，未达到设计报警值，该点为S084监测点，其位于本基坑西侧边坡北部区域，其变化曲线见下图3。
从图3可以看出：监测点S084相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大，中期呈现上下波动并增大，后期呈趋于平稳的发展态势，整个监测过程中变化值均未达到设计报警值，该区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.4 护坡桩桩顶竖向位移监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年6月30号，护坡桩桩顶竖向位移累计变化最大值为8.9mm，未达到设计报警值，该点为S040监测点，其位于本基坑东侧边坡中部区域偏南，其变化曲线见图3。
从图3可以看出：监测点S040相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大，中期和后期呈现上下波动、平稳的发展态势，整个监测过程中变化值均未达到设计报警值，该区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.5 深层水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年7月30号，深层水平位移累计变化最大值为5.17mm，未达到设计报警值，该点为4号监测点，深度为11.5m，其位于本基坑北侧边坡东部区域，其变化曲线见图3。
从图3可以看出：监测点4—11.5该区域在整个监测过程中其变化前期呈快速变大，中期呈先平稳发展，后呈“V”形状发展，最后又平稳发展，后期呈快速变大的发展态势，整个监测过程中变化值均未达到设计报警值，该深度区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.6 土钉及锚杆拉力监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年6月30号，土钉及锚杆拉力监测最大拉力值为189.39KN，未达到设计报警值，该点为第一排M05监测点，其位于本基坑西侧边坡中部区域，其变化曲线见下图3。
从图3可以看出：监测点第一排M05相关区域在整个监测过程中其拉力值前期呈缓慢变大，中期和后期趋于平稳的发展态势，整个监测过程的拉力值均未达到设计报警值，该区域边坡发展态势良好，边坡安全。
4.7 地下水位监测
从监测成果表中的数据可以看出：截止到2014年7月30号，地下水位监测累计变化量最大值为28.5cm，在正常变化范围之内，该点为4号井，其位于本基坑北侧边坡东部区域，其变化曲线见图3。
从图3可以看出：监测点4号井在整个监测过程中其累计变化量前期呈快速增大，中期呈缓慢减小，后期逐步趋于平稳的发展态势，整个监测过程中累计变化量的变化均在正常范围内，边坡安全。
5 结束语
总之，深基坑工程是一个复杂的动态系统。为保障基坑安全及工程效益，施工单位应给与基坑变形监测这项工作高度的重视，严格按设计进行监测，对敏感监测点进行重点监测，随时观测其变化，根据变形监测实时数据进行综合分析，准确的判断，继而根据工程的具体情况及时调整、优化施工工艺或采取积极的控制措施，以确保基坑工程的质量安全，避免基坑施工对周围建筑物、地下设施和各种管线的破坏性影响，最终确保基坑和周边环境的安全，发挥出工程的综合效益。
参考文献：
[1]刘高.深基坑支护案例分析及变形监测要点[J].城市建筑，2014（8）：182-183
[2]王立同.高层建筑深基坑支护变形监测要点探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（15）
[3]粟华兴.深基坑变形监测实例浅析[C].中国测绘学会学术年会，2012
论文作者:薛庞庞
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/17
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