基坑边坡沉降位移监测与预报技术研究

郑永锋

【摘  要】基坑工程作为城市建设的重要组成部分，如何科学、有效的开展基坑边坡沉降位移监测工作，也是工程建设的重要内容。本文以某基坑工程为例，对支护桩顶水平位移及沉降等项目进行监测，分析了基坑水平位移及沉降的变化规律并进一步分析其变形原因，使基坑支护结构更加安全。以资借鉴。

【关键词】基坑监测;水平位移;沉降;结果分析

引言：近年来随着我国经济社会的发展，在一定程度上也促进了城市建设的发展，城市中出现了用地紧张的局面，为了缓解这一现象，使得城市建设多朝着向地下或高空发展，基坑工程也成为城市建设的重要组成部分。基坑开挖作为一个动态的工程，基坑施工必然会影响周围的环境，在开展基坑施工时，应对基坑周围环境展开全面的监测，这样才能减少对环境带来的破坏，才能保证施工的安全性。本文以实际工程为例，从基坑开挖到回填完成整个过程的基坑桩顶水平位移和基坑沉降进行了系统监测，并对数据展开详细的分析，为相关工程建设提供一定的参考。

1 工程概况

该基坑工程总长为135.15m，宽36.45m，开挖深度为6.0m，有承台位置开挖深度为7.2m。该基坑周围情况较为复杂，建筑物颇多，四周均有建筑遮挡，建筑距离地下室外轮廓线很近。

2 监测方案及实施

2.1基坑监测目的

基坑监测指的是在开挖时采用精密的仪器、设备对周围环境进行综合检测。并获取相应的监测数据，通过对监测数据进行分析，分析支护结构及周围环境的变形、内力、稳定性状态，便于及时调整施工，保证工程建设的顺利开展。通过对基坑实时监测可以实现以下几方面目标：监测掌握土体、围护结构与支撑体系的工作状态信息;对测量数据进行分析整理，并确定施工方案;掌握基坑施工中围护结构沉降及位移，避免工程事故出现;采用正确的模型，对基坑沉降进行预警，将现场量测结果和预测值进行比较，使施工工艺可以满足工程建设需要。

2.2检测项目及仪器

该大型基坑采用了采用“悬臂排桩加暗墩”、“排桩加角撑”与“双排桩加暗墩”的联合支护，为了更好地对基坑周围环境进行掌握，应对基坑支护进行检测并对监测数据进行系统的分析，对基坑的变化规律展开详细的研究。基坑监测点平面布置如图1所示。

2.3基坑水平位移监测

基坑水平位移监测网应结合基坑周围地形地质条件和水平位移观测点的布置与方法等因素确定。

2.4基坑沉降监测

2.4.1沉降点埋设

将3个或以上的沉降观测基准点安装在开挖影响范围外位置，并将其固定。基准点采用在已稳定的桩基础建筑物柱子上钻孔埋设水准标志，在距离地面高度约25厘米左右哦的柱子上钻孔，且深入柱子10cm.沉降观测基准点埋设示意图见图2。监测点的埋设位置应结合布点图需要合理开展，支护桩顶沉降监测点与位移点共用。

2.4.2监测方法

沉降监测基准点组成监测网，可以通过水准测量方法展开合理的监测。每次监测前应找到监测点并将其固定，同时还应满符合二等水准观测要求。沉降监测点宜采用封闭式的水准路线，按照二级沉降观测精度要求展开观测，为降低误差，监测应始终坚持“三固定”原则，即仪器固定、人员固定、路线固定[1]。

3 监测结果分析

由于该项目工程建设时间较长，从基坑开挖到基坑回填至少要经理半年的时间，基坑支护水平位移实际进行了94次监测，基坑支护沉降完成了59次监测，监测次数越多那么所获得到的数据量也就越大。通过对对基坑数据展开有效的分析、处理最终得出以下结论。

3.1支护桩顶水平位移

通过对水平位移数据分析，分别计算各监测点本次位移量、位移速率和累计位移量，绘制出水平位移曲线，从位移速度及位移量合理的去分析位移发生改变的原因。

从图2我们不难看出，基坑开挖前期没有出现明显的变形，且水平位移速度也较慢，桩顶水平位移随基坑开挖深度的不断增加而变深，桩顶最大水平位移随开挖深度的增加逐步向深度发展。开挖后期变形现象趋于平缓。受基坑周边環境及基坑自身的地址环境因素的影响，基坑各监测点水平位移有着明显的差异，本工程基坑南北两侧水平位移较大，其中北侧的s2、s5点、s6点的水平位移较大，分别是+62.7mm、+97mm、+128mm，均超过了预警值50mm，并逐渐朝着坑内移动[2]。

基坑南北两侧有着明显的位移现象，均高于预警值，而基坑东西两侧水平位移范围很小，设计人员从设计方案、地址结构以及施工三方面来对基坑水平位移较大的现象进行分析，得出主要是因为基坑南北两侧跨度大，有150米左右，而基坑东西两侧跨度小，仅为45米，使得基坑支护整体安全系数较低，排水沟设计存在问题，在后期设计中也进行了相应的改进，进一步提高支护，保证了基坑安全性[3]。

3.2基坑沉降

本项目共开展了58次基坑沉降观测，结合第58次观测数据，对基坑的沉降量进行合理的计算，并绘制出基坑沉降过程曲线。得出整个环节中基坑的沉降速递较低，没有发生明显的变化，在所测点中，累计沉降量下沉最大点为s6点，累计沉降量为4.9mm，累计沉降量上升最大点位s2点，累计沉降量为+1.4mm，均低于设计报警值[4]。

4 结论

综上所述，变形监测作为我国工程建设的重要组成部分，在开展基坑施工过程中，监测数据是可以很好地反映出基坑支护结构变形信息。本文以某基坑工程为例，对工程的水平位移以及沉降展开了合理的监测，通过对监测数据分析我们不难看出，该基坑沉降量很小，但由于基坑周围的环境和地址等因素，一些监测点的水平位移均高于预警值，但不会影响基坑整体的安全性，这也从侧面反映出基坑支护是合理的，可以符合基坑监测的需要，也具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]闫晓天，张立亭，梁茂昆，吴龙华.高层建筑位移与沉降监测方法应用研究[J].测绘地理信息，2016，41（1）：56-60.

[2]郑越，段红志.地下基坑与周围建筑物监测实例分析[J].测绘通报，2014，增刊：77-81.

[3]胡聂磊.基坑水平位移监测数据分析[J].土工基础，2015，29（1）：114-116.

[4]沙爱敏，吕凡任，邵红才，王晓东.某商业中心基坑变形监测与分析[J].施工技术，2014，43（4）：101-104.

（作者单位：浙江省水利水电勘测设计院）