浅谈住宅区基坑变形监测技术的应用

郑勤华 刘 放 刘 明

（江西省煤田地质局测绘大队 江西南昌 330001）

浅谈住宅区基坑变形监测技术的应用

郑勤华 刘 放 刘 明

（江西省煤田地质局测绘大队 江西南昌 330001）

基坑监测、基坑设计与施工同被列为基坑工程质量保证的三大基本要素。基坑变形监测的实施,基坑监测数据的获取、基坑监测的预警及监测报告的提交都应严格按照相关规范、规程执行。通过监测实施案例详述了施工过程中基坑变形监测的方法以及对相关数据的处理分析。

基坑监测；变形；误差

随着我国经济高速发展，高层建筑大量涌现，深基坑工程越来越多，深基坑在开挖和暴露期间的安全，对确保整个工程顺利施工和邻近建筑物及市政设施的正常使用和安全至关重要。只有通过监测才能知道基坑的开挖已经造成了什么程度的影响，及时发现工程事故的前奏，避免发生工程事故。基坑变形监测已经成为工程建设必不可少的重要环节。

本文主要结合作者监测实施的一个案例来详述施工过程中基坑变形监测的方法以及对相关数据的处理分析。

1 变形监测点位的布设

在施工场地西北角布设工作点A，西南角布设工作点B，并在团结路路边打入钢钉布设一个基准点和一个检核点，作为基坑水平位移监测的起算点。工作点点位埋设均采用嵌入钢钉的方式。工作点要求视野开阔，可一站观测所有监测点，最大程度减少观测误差。

在团结路路边布设工作点C，检核点、基准点各一个，作为基坑周边主要建筑物垂直位移监测的起算点。点位埋设均采用嵌入钢钉的方式。

在基坑护坡的顶面，用嵌入钢钉的方式，设置变形监测点16个，钢钉长约20CM，顶面刻有“+”字，作为水平位移监测和垂直位移监测的监测点，编号分别为J1-J16；并在基坑东侧和南侧的主要建筑物房角上采用嵌入钢钉的方式布设沉降监测点17个，监测点编号为F1-F17。

图1，某住宅小区基坑变形监测点位示意图。

图1

2 主要仪器设备

我们安排4名测绘人员负责该监测项目，其中3名为外业测绘人员，1名为项目负责人，负责按照本方案的要求主持展开测量工作，并随时与甲方或监理方沟通，当变形值出现异常时，及时向甲方或监理方发出警报，以便甲方迅速作出反应。

用于水平位移监测的仪器是：拓普康311全站仪，测角精度为2”，测距精度为±（2mm+2ppm）；用于垂直位移监测的仪器是：瑞士产徕卡DNA003电子水准仪（标称精度为±0.3mm/km），2米条形码铟瓦水准标尺。外业记录由仪器自动记录存储，观测中超限，提醒重测。

3 监测方法与精度要求

根据基坑设计的安全等级确定本次变形测量的等级为二级，平面变形控制测量按一级导线测量要求进行；在工作点上采用极坐标法进行监测点的坐标测量；按二等水准测量要求，用水准闭合路线测量监测点的高程。

垂直位移观测主要技术要求表（注：表中n为测站数）

每次观测前均对仪器i角进行检查。首次测量采用往返观测,经简易平差求得各点高程作为第一次观测值（基准值）。以后均采用单程闭合观测，并定期检查基准点。并尽可能做到每次观测同路线、同仪器、同人员进行。

第一次测量的观测点高程作为起始高程，以后每次测得的高程与前一次进行比较，差值Δh即为观该测点的沉降量。高程测量和计算过程中取位至0.01mm，沉降量取位至0.1mm。

水平位移观测按 《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）二级变形测量要求进行。采用J2型全站仪进行，按极坐标法观测，计算坐标及其两次观测的坐标差确定其位移量。观测人员现场测量时必须将量测的湿度、气压参数输入到仪器进行测距参数改正后方可进行测量。其主要技术要求见下表：

水平位移观测水平角及边长要求表

数据处理基于本工程独立坐标系统，假定工作点A的坐标为（5000，5000），定向方位角为X°（此时0°方位角与基坑一边垂直，便于描述位移监测点的位移方向）作起算数据。

4 监测结果

自2011年5月6日至2012年5月8日，我们对该工程基坑及周边主要建筑物共进行了十六次变形观测。基坑及周边主要建筑物监测共分三个阶段：

第一阶段：监测时间间隔为7天，观测周期为五个星期。（2011年5月6日至2011年6月3日共观测五次）

第二阶段：监测时间间隔约为15天，观测至建筑物建至±0结束。（2011年6月3日至2011年7月22日共观测四次）

第三阶段：监测时间间隔约为30天，观测至甲方通知结束为止。（2011年7月22日至2012年5月8日共观测七次）

5 监测结果分析

依据历次观测数值得知：

基坑周边护坡变形量变化不大，均在安全数值范围内。

其中：累计沉降量最大的点为J9（基坑西南侧），最大下沉值-7.6mm。-7.6/367天=-0.0207mm每天位移；累计位移量最大的点为J2（基坑东侧），最大位移量-22.0mm。-22.0mm/367天=0.0599mm每天位移。

基坑周边建筑物变形量变化不大，均在安全数值范围内。

其中：累计沉降量最大的点为F1（基坑东北侧），最大下沉值-6.3mm。

-6.3mm/367天=-0.0171每天沉降

总体来说各点位观测变形值均在安全数值内，观测对象基本稳定。

某住宅小区基坑变形监测沉降第十六次观测表（部分）

6 结束语

由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，单单根据地质勘察资料和室内土工试验参数来确定设计和施工方案，往往含有许多不确定因素，对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节，同时也是指导正确施工的依据，是避免事故发生的必要措施。但是由于基坑工程施工环境太复杂，各类基坑施工大小问题经常发生，特别是深基坑施工，保险系数定得再大，现场问题还是防不胜防。因此，在基坑施工期间必须请有资质的第三方进行监测；监测数据必须由监测单位直接寄送各有关单位，对于日变量及累计变量均较大时，报告上必须加盖红色报警章，以便采取必要的措施保证基坑施工的安全。

［1］《关于深基坑水平位移监测方案的探讨》测绘学院学报; 2000年01期.

［2］《高层建筑深基坑开挖施工期的监测和险情预报》岩土力学;1996年02期.