浅谈明挖隧道中的基坑监测

王宁宁

（广州市富华工程建设监理有限公司，广东广州510140）

1 工程概况

1.1 概述

广州市仑头-生物岛隧道工程岸上段位于广州市海珠区仑头村及生物岛上。由北岸段和南岸段两个施工段组成。北岸段位于仑头村，长435 m，南岸段位于生物岛，长389.981 m。该工程范围内地形起伏不大，地表多数为耕地、果园。北、南岸段所在地没有大型的地下管线，附近有少量楼房。结构主体采用明挖顺作法，围护结构以地下连续墙加钢支撑支护为主，部分地段采用锚杆支护，基坑最深处为24 m，两岸端头筑砂岛作为施工平台，护岸结构采用格栅式连续墙，基坑安全等级为二级，局部建（构）筑物等级为一级。

1.2 监测目的和意义

在基坑的开挖、降水、支护和结构施工的过程中，基坑内外地基应力的重分布会引起围护结构及周围土体的变形，从而有可能危及基坑、主体结构的稳定和周围建（构）筑物的安全。因此，在基坑和结构施工过程中，必须进行施工监控测量。通过监测，随时了解基坑各岩土层及支护结构的内力及临近建筑物的变形情况，将监测数据与预测值相比较，以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，为施工的工作开展及时提供反馈信息，以确定和优化下一步的施工参数，做到信息化施工；将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。

2 监测项目

明挖围护结构的监测项目为：连续墙测斜、立柱沉降、连续墙水平位移、土体侧向位移、支撑轴力、地下水位、临近建筑物沉降及倾斜、锚杆（索）拉力。护岸及接口的监测项目为：测斜、钢筋应力、支护结构水平位移、土体侧向位移、支撑轴力、地下水位、锚杆（索）拉力、混凝土应力、支撑立柱沉降及位移。沙岛围堰监测项目为：土体侧向位移、沉降和位移。

3 监测点的布置

3.1 布置要求

测点布设合理方能经济有效。在确定测点的布设前，必须知道基地的地质情况和基坑的围护设计方案，再根据以往的经验和理论的预测来考虑测点的布设范围和密度。原则上，能埋的测点应在工程开工前埋设完成，并应保证有一定的稳定期，在工程正式开工前，各项静态初始值应测取完毕。

3.2 精度要求

（1）明挖围护结构监测布置及精度要求见表1所列。

（2）接口和护岸监测布置及精度要求见表2所列。

4 确定监测警戒值

4.1 警戒值的确定原则

建筑物施工监测的预警值就是设定一个定量化指标系统，在其容许的范围内认为建（构）筑物是安全的，并对周围环境不产生有害影响，在其容许的范围外则认为建（构）筑物是非稳定的或危险的，并将对周围环境产生有害影响。该项目施工监测的预警值是在综合考虑下列因素确定的：

表1 明挖围护结构监测精度要求表

表2 接口和护岸监测精度要求表

（1）满足有关的规程、规范及设计计算要求，不超过设计计算预估值；

（2）满足监测对象的安全要求；

（3）满足各保护对象的主管部门提出的要求；

（4）在满足监控和环境安全的前提，综合考虑工程质量、施工进度、技术措施和经济等因素，以减少不必要的资金投入。

4.2 监测警戒值

4.2.1岸上围护结构警戒值

4.2.1.2支护结构水平位移及侧向变形警戒值

基坑连续墙测斜：围护结构最大位移取50 mm，安全等级为一级的基坑范围警戒值为30 mm，其余处连续墙警戒值为40 mm，非开挖期间每天发展不得超过5 mm。

4.2.1.2土体侧向位移警戒值

土体侧向位移最大位移取50 mm，警戒值为30 mm。

4.2.1.3支撑轴力警戒值

围护结构内支撑轴力警戒值为设计值的70%。

4.2.1.4锚杆（索）拉力警戒值

锚杆（索）拉力警戒值为设计值的70%。

4.2.1.5基坑外水位警戒值

基坑开挖引起坑外水位下降不得超过2000mm，每天发展不得超过500 mm。

4.2.1.6临近建筑物沉降、倾斜警戒值

根据现场踏勘，临近建筑物为桩基础或天然基础，则临近建筑物沉降警戒值为：桩基础建筑物为10 mm，天然基础建筑物为30 mm。

临近建筑物倾斜警戒值为：倾斜度＜2‰。

4.2.2接口和护岸警戒值

4.2.2.1接口和护岸结构水平位移及侧向变形警戒值

格栅连续墙最大位移取80mm，警戒值为60mm，每天发展不得超过5 mm；其它连续墙和支撑立柱最大位移取50 mm，警戒值为30 mm，非开挖期间每天发展不得超过5 mm。

4.2.2.2土体侧向位移警戒值

土体侧向位移最大位移取50 mm，警戒值为30 mm。

4.2.2.3支撑轴力警戒值

围护结构内支撑轴力警戒值为设计值的70%。

4.2.2.4钢筋、混凝土应力

钢筋、混凝土应力警戒值为设计值的70%。

4.2.2.5锚杆（索）拉力警戒值

锚杆（索）拉力警戒值为设计值的70%。

4.2.2.6岸上水位警戒值

开挖引起岸上水位下降不得超过2 000 mm，每天发展不得超过500 mm。

4.2.2.7临近建筑物和倾斜、沙岛围堰沉降警戒值

根据现场踏勘，临近建筑物应为桩基础，则临近建筑物沉降警戒值为10 mm。

沙岛围堰沉降警戒值视设计要求而定。

临近建筑物倾斜警戒值为：倾斜度小于2.5‰。

5 监测频率

各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不应少于2次。

各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定，在工作面开挖卸载急剧阶段，每1 d观测1次，回筑期（顶板施工完成前）为2 d观测1次，稳定期为5 d观测1次。当结构变形超过有关标准或场地条件变化较大时，加密观测。

明挖围护结构、接口和护岸监测频率见表3、表4所列。

表3 明挖围护结构监测频率表

表4 接口和护岸监测频率表

6 信息的采集、分析和传递

每次量测后，将原始记录及时整理成立正式记录，对每一量测项目填制观测成果表（沉降观测成果汇总表；位移观测成果汇总表；地下水位观测成果汇总表；锚杆拉力监测汇总表；支撑轴力监测汇总表；“时间——沉降量”曲线图；“时间——位移”曲线图；“时间——地下水位”曲线图；锚杆拉力监测曲线图；支撑轴力监测曲线图）并交技术负责人审核分析。

在施工过程中，对达到警戒值的或有异常变化情况的，立即反馈给建设单位、监理、设计施工等相关部门。

监测工作流程见图1所示。