蔡艳红
摘要：高层建筑深基坑工程施工需要对施工现场环境和施工全过程进行实时监控，本文结合工程实例，从深基坑施工特点入手，详细介绍了深基坑施工过程的监测方案及要点，通过科学的施工监测结果分析，以保证施工过程的安全性，供相关人员参考借鉴。
关键词：高层建筑；深基坑；施工；监测
如今高层建筑建设越来越多，其中深基坑工程的安全施工尤其重要。随着基坑深度的加大，施工的安全性要求也越来越严格，因此对工程施工采取针对性的监测，及时反馈监测成果，对观测数据进行分析评价，在问题出现以前通过合理有效的解决措施加以处理，对于保证深基坑施工的顺利进行有着极大的重要意义。现以深基坑工程为研究对象，对其支护结构及施工周边环境进行监测，为相关人员提供实践经验。
1 工程概况
某基坑工程项目场地拟建建筑物为地下3层，地上两栋高层住宅及商业用房，最高建筑物高度近200m，基坑最深约为18.4m，基坑面积约为8856m2，采用三道混凝土支撑，该基坑为一级基坑。周边环境复杂，紧邻地铁，其地下室外墙线与地铁控制线接近，其外墙距地铁结构最近处约9m。本文对此基坑工程现场监测的结果进行分析，并将理论与实践相结合，综合其研究成果对监测工作进行归纳总结，为基坑的现场监测工作提供重要的参考资料。
2 监测方案
本基坑采用双轮铣水泥挡土墙进行止水，钻孔灌注桩进行支护，混凝土三道支撑，基坑支护剖面图如图1所示。
2.1 基坑监测内容
结合基坑的具体情况，对基坑进行监测点布点并合理选择监测仪器，基坑监测项目及监测仪器见表1，监测点布点图见图2。
2.2 监测频率
本基坑为一级基坑，根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497－2009），监测频率见表2。
表2 施工阶段监测频率
在监测过程中，当监测数据超过报警值时，及时通知相关部门，并采取相应的预警措施。
2.4 监测结果分析
2.4.1 围护结构深层水平位移分析
基坑的围护结构深层水平位移监测采用滑动式测斜仪进行监测，由于基坑距离地铁较近，本次监测重点是靠近地铁一侧的基坑变形情况，需对靠近地铁一侧的监测点进行重点监测，现对地铁一侧的CX8、CX9、CX10监测点的监测结果进行分析，深层水平位移随时间的变化曲线见图3～图5（图中，围护结构深层水平位移朝向基坑内侧方向为正）。
由图3～图5可以看出，基坑施工过程中，随着土方开挖以及各道支撑施工的进行，基坑的深层水平位移表现出一定的变化。测得各监测点的初始值，随后，现场进入土方开挖阶段。由监测结果可以看出，在随后的土方开挖过程中，各监测点的深层水平位移呈现出逐渐增加的趋势，涨幅较大。3月17日开始第一道支撑的施工，随后的监测周期内，各监测点的深层水平位移呈现出逐渐增大的趋势，但涨幅有限。至4月12日，第一道支撑施工完毕，随后进行第一道支撑以下的土方开挖，在土方开挖过程中，各监测点的深层水平位移增加，5月21日开始第二道支撑的施工，至6月11日施工完毕，在支撑施工期间，各监测点的深层水平位移涨幅有限。7月15日第三道支撑施工完毕，此时，CX8、CX9、CX10监测点深层水平位移的最大值分别达到了32.53mm、40.82mm、35.44mm，随后进行基坑的底板施工，8月18日底板施工完毕，CX8、CX9、CX10监测点深层水平位移的最大值分别为34.24mm、43.21mm、41.80mm，8月25日，底板施工完毕后正在进行地下主体结构施工，此时，CX8、CX9、CX10监测点深层水平位移的最大值分别为35.07mm、43.79mm、42.92mm，最大位移值均朝向基坑方向，且均低于报警值。CX8、CX9、CX10均是靠近地铁一侧的监测点，其监测结果对于整个基坑工程而言具有代表性。并且，为了尽量减少对地铁的影响，施工过程中应对靠近地铁一侧的监测点进行重点监测，监测结果显示，在基坑施工过程中，各监测点的深层水平位移均未达到报警值。
图6 围护结构顶部水平位移随时间变化曲线
2.4.2 围护结构顶部水平位移分析
为了更好的了解基坑围护结构的变形情况，需对基坑的围护结构顶部水平位移进行监测，由于靠近地铁一侧是本次监测工作的重点，现对靠近地铁一侧的水平位移监测点JC9、JC11、JC13的监测结果进行分析，围护结构顶部水平位移随时间的变化曲线见图6（图中，围护结构水平位移朝向基坑内侧方向为正）。
由图6可以看出，在基坑施工过程中，围护结构顶部水平位移呈现出波浪式上扬趋势。土方开挖是一个卸荷的过程，围护结构顶部的水平位移逐渐增大，而各道支撑的施工抑制了水平位移增大的趋势。在基坑底板施工完毕后，围护结构顶部水平位移逐渐趋于稳定，JC9、JC11、JC13监测点水平位移的最大值分别为13.9mm、19.0mm、6.5mm（朝向基坑内侧），均未超出报警值。
2.4.3 立柱竖向位移分析
选取基坑的立柱竖向位移监测点LZ5、LZ6、LZ7的监测结果进行分析，立柱竖向位移随时间的变化曲线见图7（图中，立柱竖向位移上升为正）。
由图7可以看出，随着基坑施工的进行，立柱的竖向位移逐渐增加，在基坑开挖过程中，土体的开挖即是卸荷的过程，从而坑底土体出现了一定的回弹，随着开挖的进行，坑底土体的回弹逐渐增加，而各道支撑会从一定程度上抑制其变形，从而出现了图8中较平缓曲线段，但从总体上来看，坑底土体出现了一定的回弹，底板施工完毕后，LZ5、LZ6、LZ7监测点竖向位移的最大上升量分别为21.4mm、22.7mm、23.3mm，均未超出报警值。
图8 地下水位随时间变化曲线
2.4.4 地下水位分析
选取靠近地铁一侧的地下水位监测点SW8、SW9、SW10的监测结果进行分析，地下水位随时间的变化曲线见图8（图中，负值表示地下水位下降）。
由图8可以看出，在基坑施工过程中，基坑周边地下水位未有较大变化，当监测至48ｄ时，基坑周边地下水位出现小幅下降，可能是由于基坑土体渗水或现场抽水而致，之后，其水位变化幅度不大，并维持在一个较稳定值附近。底板施工完毕后，SW8、SW9、SW10监测点地下水位累计下降量的最大值分别为0.423m、0.239m、0.347m，均未超出报警值。
3 经验总结
本文以某深基坑工程为例，介绍了基坑监测数据处理分析的过程，通过对基坑的围护结构深层水平位移、围护结构顶部水平位移、立柱竖向位移以及地下水位监测结果的分析，可以得出以下结论：
（1）基坑的深层水平位移随着基坑土体的开挖而呈现出波动性，土方开挖会使得基坑围护结构深层水平位移增加，而支撑会抑制这种变形，但仍会出现较小涨幅，在开挖与支撑施工的同时，围护结构深层水平位移没有超出报警值。
（2）土方开挖和支撑施工使得基坑围护结构顶部水平位移出现了波浪式上扬趋势，开挖卸荷后，水平位移增幅明显，在底板完成后，这种变形趋于稳定。
（3）在土方开挖卸荷的过程中，坑底土体出现了不同程度的回弹，从而使得在基坑施工过程中，立柱竖向位移呈现出逐渐增大的趋势，而在支撑的作用下，这种变形涨幅有限，底板施工完成后，趋于稳定。
（4）基坑周边的地下水位会随着基坑土体的渗水以及现场抽水而出现变化，当现场抽水时，基坑周边地下水位会出现明显降低的变化趋势。
（5）通过对基坑的深层水平位移、围护结构水平位移、立柱竖向沉降以及地下水位的监测可以看出，监测工作对于基坑施工而言，是非常有必要的，为基坑信息化施工提供了基本手段，将变形控制在安全的范围内，当出现超过报警值的情况时，及时报警，采取相应的措施，能够很好的保证工程的安全进行。
4 结语
总之，为做好深基坑工程施工的监测工作，需要加强对整个深基坑施工过程的质量控制，监测工作对于整个施工过程具有保障施工质量、保证施工安全的重要作用，为使工程能顺利、安全地完成，科学有效的监测方案必不可少。
参考文献：
[1]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）
[2]贺业飞、楼文娟、李志飚、陈勇.基坑开挖过程中围护支撑应力的监测方法[J].施工技术.2004（10）
论文作者:蔡艳红
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签：基坑论文; 位移论文; 水平论文; 结构论文; 土方论文; 过程中论文; 地铁论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;