山地建筑边坡监测中存在的问题及处理对策探讨

2012-04-01李成芳熊启东孔凡林

重庆建筑 2012年9期

李成芳，熊启东，孔凡林

（重庆市建筑科学研究院，重庆400015）

1 开展边坡监测的意义

边坡工程在施工及运营阶段发生垮塌的事故时有发生，开展边坡监测具有重要的现实意义。2001年5月，重庆武隆发生高切坡垮塌事故，致使一栋9层房屋被摧毁掩埋，导致79人死亡，给人民生命财产造成极大损失。2009年6月，四川省德格县发生在边坡治理过程出现垮塌事故，造成10人遇难。2010年8月，陕西省延川县发生一起既有高边坡垮塌事故，造成6人死亡。边坡施工所造成的垮塌、周边建筑开裂、道路沉陷及管线爆裂等事故屡有发生，造成了巨大经济损失，产生了严重社会后果。分析发生事故的原因，如何有效降低工程事故，值得我们深思。调查表明，边坡工程事故多与不按科学规律开展施工活动有关，同时，与部分工程施工过程中未开展监测或监测不力、险情预报不准确有直接关系。为了掌握边坡工程在施工及营运阶段的安全状态，做到防患于未然，开展边坡监控量测是非常有效的手段之一。

开展边坡监测这项工作的目的在于：①为优化设计、信息化施工提供可靠的数据支撑；②通过实时监测，及时发现隐患，防止边坡及周边环境发生安全事故，避免重大经济损失和人员伤亡；③为边坡理论研究和设计方法的改进提供参考依据。基于此，建设部曾出台了“建设工程预防垮塌事故若干规定”，各地也相继出台了一系列规范性文件，如：重庆市城乡建设委员会先后出台了《关于规范高切坡、深开挖建设项目的边坡设计、评估、监测、测试资质管理的通知》、《进一步规范重庆市高切坡、深开挖、高填方项目管理的若干规定的通知》和《关于高切坡、深开挖项目勘察设计管理的补充通知》等规范性文件，其中，对从事建筑边坡项目监测的单位资质和条件作了明确规定。山东省建设厅出台了《山东省建筑边坡与深基坑工程管理规定》，明确了边坡工程监测的范围，对监测单位的从业活动提出了相关要求。另外，湖北、上海、深圳、南京等地方，也出台了类似的规定。

尽管不少地方出台了关于边坡监测方面的管理文件，认识到了开展监测的重要性，但目前存在的主要问题是各地在具体执行时力度仍不够，仍存在部分工程并未开展监测工作，一些工程的监测实施过程较为混乱的问题，究其原因分析如下。

2 现行相关标准规范不能有效地指导山区建筑边坡监测工作

已发布的有关边坡监测方面的国家和行业标准，在用于指导山区建筑边坡工程监测工作时，存在技术要求不尽相同、不符合山区边坡实际情况等诸多问题。

（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）是重庆市城乡建设委员会组织国内相关专家主持编制的，是一本用于指导边坡设计的国家标准，对规范建筑边坡设计具有重要意义。规范第16章明确规定，应根据边坡工程的安全等级、支护结构变形控制要求、地质和支护结构特点，确定边坡的监测项目；但该章节仅对监测项目、测点布置作出了原则性规定，缺乏具体明确的技术指标。[1]设计单位仅在施工图中明确要求进行边坡监测，但如何开展，在具体操作上仍存在不少问题，比如:监测项目的测点数量、监测频率、监测精度及监测仪器设备的精度、监测报警值、监测数据的分析处理等均没有做出进一步的规定，在实际工程中具体实施起来，可操作性不强，常出现同一监测项目（如监测频率、监测精度），不同监测单位报送给业主的监测方案、监测费用等存在极大差别的现象，造成一定的混乱。

（2）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）是国内首部关于基坑工程监测的专项国家标准，但该规范在“总则”中明确说明“本规范适用于一般土及软土建筑基坑工程监测，不适用于岩石建筑基坑工程以及冻土……的建筑基坑工程监测”。[2]从适用范围来讲，该规范主要是针对土质基坑而编制，不适用于山区建筑边坡工程；从规范的具体条文来讲，其监测频率、监测报警值、监测精度、数据处理方法等方面，与目前山区建筑边坡监测中常用的处理手段明显不符而不能直接引用。比如，对于山区边坡与土质基坑而言，施工过程中岩土体的变形量差异较大，一般而言，山区边坡的变形量明显小于（GB50497-2009）规范表8.0.4中规定的监测报警值，尤其是岩质边坡。根据重庆市建筑科学研究院对重庆市上百个项目的监测结果显示，一般的变形量不会超过10mm,而按（GB50497-2009）规范表8.0.4中规定的监测报警值进行控制显然不合理，岩质边坡变形在30～50 mm可能已经破坏而不是才开始进行报警。岩质边坡变形的特点是变形小，破坏来得突然，一旦发现数厘米的变形，随时可能会发生垮塌事故。而且，边坡变形小，按（GB50497-2009）规范表6.2.3提出的精度要求，也不能满足要求。再比如，（GB50497-2009）规范表7.0.3提出的监测频率基本上在每1～2天就监测一次，甚至每天就要测1～2次，监测频率太高，也不符合山区边坡的特点。

（3）《岩土工程监测规范》（YS5229-96）制订于1996年，在距今15年的时间内，我国的岩土工程监测技术取得了较大发展，该规范没有将近年来的先进技术纳入其中。该规范重点规定了建筑物及构筑物的变形监测，对于边坡工程，仅对其监测精度、测点布置进行了规定，而监测频率、监测预警未作要求，除变形外的其它项目，如支护结构内力测试方法、锚杆内力测试方法等也未作要求。另外，即使是该规范中提出的监测精度、测点布置方法，也不能满足《建筑边坡工程技术规范》中关于一级边坡的要求。总之，如该规范在总则中所述“本规范适用于建筑物、构筑物、工业场地、尾矿坝、中小型水库坝体等工程施工和运营阶段的监测”。适用范围并没有提及建筑边坡工程。

（4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑基坑工程技术规范》（JGJ120-99）仅对土质基坑的监测作了原则性规定[5-7]，从适用范围而言，同样存在不适用于山区建筑边坡监测的问题；从规范的具体条文来讲，这几本规范在监测方面，仅从施工及设计的角度出发，给出了原则性监测条款，并没有规定具体的监测实施细则，即没有从监测本身的角度去制订条文，同样也存在可操作性不强的问题。

（5）《工程测量规范》(GB50026-2007)对变形测量的等级划分、精度要求、测点布设作了一系列规定，适用于“工程建设领域的通用性测量工作”[4]，其针对性不强，规范相关条文仅对滑坡监测做出了一些规定，用于建筑边坡工程监测时，明显存在一些不适合的地方。

该规范主要对滑坡的变形及地表裂缝提出了监测要求，认为工程边坡的监测方法、监测精度、监测周期与滑坡相同（10.9.7条），事实上，二者的相关要求应有所区别。比如，该规范规定滑坡的监测周期为每月1次，而对于建筑边坡，这种规定明显不适合；对于监测精度，建筑边坡与滑坡工程的精度也应有所区别，通常，建筑边坡的破坏后果要比滑坡更严重，且建筑边坡工程的变形要比滑坡小，两者的精度自然应区别对待。而且，对于建筑边坡中支护结构的应力监测、支护结构的测点布设、监测报警值等问题，该规范均没有涉及。

（6）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）主要针对建筑物地基基础、上部结构及场地的沉降、位移监测作了系统规定，同时对土质基坑工程及滑坡工程的位移监测做出了一些规定[3]，监测方法同样适用于边坡工程监测，但其监测频率、测点布设、精度要求等与《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的要求类似，一些要求不适用于山区建筑边坡工程监测，比如，该规范规定监测精度应综合考虑基坑支护结构类型、基坑深度、周边建筑情况等综合来确定，仅是一原则性规定，在实际操作过程中，不好把握。基坑监测频率也没有根据支护结构的重要性、开挖深度、地质情况等综合来确定，仅笼统给出一数值，需要进一步深化。同时，该规范没有给出监测预警等要求；对支护结构的内力监测部位、监测数量、监测频率等没有提出具体要求。

另外，目前与边坡监测相关的地方标准有：山东省地标《建筑基坑工程监测技术规范》（DBJ14-024）、上海市地标《基坑工程施工监测规范》（DG/TJ08-2001-2006）、北京市地标《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）、深圳市地标《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96）、湖北省地标《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）。这些地方标准均针对土质基坑而制订，明显不适用于山区建筑边坡工程。

3 边坡监测实施过程中存在掌握尺度不一、评判标准各异的现象

（1）不同的监测单位，提出的监测频率各异，各设计院在设计图纸中仅提出应进行监测，没有细化。若参照国标《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的要求来确定监测频率，则频率太高，费用昂贵，且不符合山区边坡的实际情况，不能被业主所接受。调查表明，大部分边坡工程在施工过程中的监测频率较长，失去了优化设计、指导施工的最佳时机。有的监测机构甚至以钱来确定监测频率，委托费用高，监测次数多，费用少，则监测次数少；部分业主为省钱，大大压缩监测次数，监测频率由于无“法”可依，监测工作在某些过程中实际上存在“走过场”的现象。

（2）监测项目开展与否随意性较大、监测仪器设备的精度不统一。《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）规定的必测项目如锚索预应力损失长期监测，由于存在和施工协调配合及监测费用问题，施工单位认为影响工期，业主认为监测成本高，造成不少工程实际上并未开展这项工作。目前，边坡监测中，主要开展的项目为变形监测，《建筑边坡工程技术规范》规定的其它项目基本上没有开展，实施过程中，由于规范相关检测条文并不是强制性条文，设计单位和监理单位也没有坚持要求对其它必检项目进行监测。另外，由于监测精度要求存在不统一现象，监测单位使用的仪器设备的精度也差别较大，造成监测数据在统计、分析上存在差别，一些监测单位提供的监测数据仅精确到毫米，根本无法反应边坡的潜在变形情况，待发现问题时，造成处理难度较大，甚至贻误时机，造成边坡垮塌。

（3）监测报警系统未建立。由于没有统一的监测报警值，国标《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）提出的报警值又不适合山区建筑边坡工程，使得监测报警无章可循，监测单位的日报、周报等资料仅提供监测数据，没有对数据进行有效分析，内容不规范且资料提供不及时。而设计、监理等行业专家对边坡报警值存在认识不一的问题，对是否报警、是否提出处理措施在某种程度上均存在较大分歧，有的甚至贻误时机，造成工程事故。

这些问题的存在，造成各地出台的相关管理措施在技术层面上并没有得到有效支撑，造成管理紧，技术松的问题，工程事故亦不能较好地避免。