深基坑工程安全监测技术及工程应用

田春林

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

深基坑施工中，由于施工周期较长，周边地质、环境的特殊性和不稳定因素，易引起深基坑的塌方、建筑物和道路的塌陷，甚至还会造成人员伤亡。在实际工作中，应加强对深基坑工程的安全监测，加强安全防范意识，提高施工人员的安全水平，科学施工，切实做好深基坑工程的各项安全管理工作[1]。

2 工程概况

2.1 项目简介

泥城万达项目位于临港重装备产业区，东至鸿音路，南至云端路，西至蓄芳路，北至长空路绿化带。总建筑面积为21.79万m2，其中地上14.82万m2，地下6.97万m2。其中1#、2#、3#、6#、7#、8#楼住宅和大商业区域为地下一层，4#、5#、9#、10#楼住宅和公建配套区域为地下二层，±0相当于黄海高程4.95m。

2.2 工程地质条件

①1杂填土：以碎石、砖块杂质为主，夹粘性土，土质松散不均，场地内遍布。

②3吹（冲）填土：主要粘性夹薄层粉性土，上部主要为可塑—流塑状粘性土为主，下部夹松散—稍密状粉性土，局部呈互层状，土质不均，场地内遍布。

③3砂质粉土：稍密，中等压缩性，土质不均，场地内遍布。

④淤泥质粘土：流塑，高等压缩性，偶夹薄层状粉土，土质均匀，场地内遍布。该层土为上海地区典型软土，含水量高、灵敏度高，土性差。

⑤粉质粘土：软塑，高等压缩性，夹薄层状粉性土，土质较软，场地内遍布。

⑥粉质粘土：可塑—硬塑，中等压缩性，局部夹粉性土较重、呈互层状。

⑦1砂质粉土：中密，中等压缩性，土性好。

⑧2粉砂：密实，中等压缩性，本层土土性好。

2.3 基坑围护设计参数

基坑围护设计主要参数见表1。

表1 基坑围护设计参数表

2.4 水文地质条件

本工程涉及的含水层为浅部的潜水和深部的⑦层承压水。潜水主要赋存于表层土中，地下水位变化主要接收大气降水垂直渗入和局部地表水补给，排泄途径以向邻近低洼场地排泄为主、其次是蒸发。勘察期间钻孔地下稳定水位埋0.61m～1.47m。拟建场地深部赋存有⑦1、⑦2层的承压水，该层土埋层较深，对基坑工程无影响。

3 基坑监测进度计划

3.1 监测工期

工期预计10个月。

3.2 监测项目实施节点安排（见表2）

表2 各项目监测实施节点时间

4 监测等级、监测范围与监测内容

4.1 监测等级

本基坑工程安全等级为三级，局部二级；环境保护等级为三级。本项目监测期间按监测等级为二级实施和控制。

4.2 监测范围

结合上海基坑工程的实践，结合基坑围护结构的设计要求，提出了预防基坑失稳、减少基坑开挖对周边环境影响的对策。在基坑开挖过程中，不进行大范围的堆载，并要加强对基坑变形的监测，实现信息化，以保证基坑周边建筑、构筑物和管道的安全。

应以工程基坑施工区域周围2倍基坑开挖深度范围内的建筑物、地下管线、周边土体以及基坑围护结构本身作为本工程监测及保护的对象（见图1）。

图1 本工程基坑平面布置图

4.3 监测内容

本工程基坑开挖深度深，必须在施工过程中进行综合的现场监测，全面了解围护结构和周边环境的情况，根据监测结果动态调整优化施工参数，指导施工。根据本工程明挖顺做法施工的特点，经现场周边环境考察、设计单位提出的监测技术要求、业主招标文件要求、相关规范要求，综合考虑监测设置。

②基坑周边环境监测：主要是针对基坑周边二倍基坑开挖深度范围内的地表、管线进行变形监测，监测内容如下所列：周边管线监测；周边地表沉降。

③支护体系、围护体系裂缝观察，周围环境的观察及巡视。

④基坑高差部位浅坑工程桩：水平位移监测。

⑤塔吊基础：沉降观测。

⑥大纵坡：裂缝观察，周围环境的观察及巡视。

5 监测控制网

5.1 平面控制点

5.1.1 埋设

为了确保监控工作的简单、精度和消除测站的中心误差，尽可能地将水平位移控制点设置成强迫对中的观测墩，并使用精确的光学校准设备，使对中偏差不超过0.5mm。

5.1.2 联测

对照组实施常规护理，研究组在此基础上实施临床护理路径。第一，术前临床护理路径。为患者介绍医院的环境，保持病房环境的干净整洁，针对患者的个人情况检查术前的身体指标。想患者详细介绍手术的过程。患者会对手术产生焦虑、抑郁、紧张、恐惧等负面情绪，应该和患者多进行沟通交流，缓解患者的负面情绪，多给患者讲解一些治疗成功案例，提升患者的勇气和信心；第二，术后临床护理路径。将患者送入病房，密切观察患者的血压、脉搏等生命体征，协助患者进入舒适的体位，指导患者进行术后的康复训练；第三，出院临床护理路径。向患者及其家属讲解疾病以及护理相关的健康知识、用药、饮食相关注意事项，如果需要复查，告知患者复查时间[2] 。

控制点定期进行联测，精度应满足《建筑变形测量规范》观测精度等级为二级的相关要求，每月联测一次。

5.1.3 平差计算

观测数据可利用“南方平差易”进行严密平差，取得控制点的坐标数据等。

5.2 沉降测量基准网

5.2.1 基准点与工作基点埋设

沉降测量基准网由基准点和工作基点组成，基准点布设在距离施工区域影响范围外通视良好的位置，基准点数量大于3个，基准点应稳定，优选沉降稳定的建筑物或市政设施结构上布沉降点，或为施工测量服务的甲方提供的高程控制点。根据现场情况可采用混凝土普通水准标石或墙脚、墙柱上标志，最好采用深埋式水准标石。

为便于监测工作布置一定数量的工作基点，基准点与工作基点的布置应充分考虑测区覆盖范围、自身稳定性校核等因素，在现场踏勘的基础上设计、布置、测量和验收，确保监测、后期沉降测量期间稳定可靠。

5.2.2 联测

基准点、工作基点、甲供的高程控制点采用符合或闭合水准路线进行联测，联测频率为每月一次，对有承压水风险的区域加密联测，联测测量严格执行国家二等水准测量技术要求，往返闭合差应不大于mm。

5.2.3 平差计算

监测基准点高程通过“ADJUST LEVEL”严密平差得到[2]。?

6 监测信息反馈

确保监控进度的措施，在进入现场后，按业主要求的时限提交监控报告。为了确保工程施工顺利地进行，应采取一些措施。

①为满足监督要求，配备适当的检验仪器和监察人员。

②所有监测人员对需要进行的监测项目都很熟悉，并能熟练进行操作。

③可以对时间进行适当规划，并在监控计划中留出一定的调整时间，以便出现不利的天气或其他不可预见的状况时进行适当调整。

④按照项目的具体情况和客户的需求，制订监理工作方案，保证项目的按期和质量。

7 结语

随着我国城市化进程的不断推进，深基坑工程日益增多，施工难度不断加大。为确保深基坑工程的正常运营，防止基坑周边结构发生变形，相关监测机构应利用先进的监控技术，开发一套全面的监控系统，及时发现和处理这些问题，从而达到信息化建设的目的。