深基坑监测在汉国城市商业中心的应用

　　【摘要】深基坑工程施工过程中往往会引起支护结构内力和位移以及基坑内外土体变形而发生种种意外，通过施工监测对得到的信息进行分析、及时发现问题，为施工提供及时的反馈信息，制定应变（或应急）措施保证基坑开挖及结构施工安全，达到动态设计与信息化施工的目的。本文结合汉国城市商业中心工程深基坑监测过程，简单介绍基坑监测的目的、内容及监测中的一些基本方法。
　　【关键词】深基坑；施工监测；目的；测点；方法
　　
　　一、引言
　　由于深基坑工程技术复杂、涉及范围广、事故频繁，因此在施工过程中应进行全过程监测。通过施工监测对现场所得的信息进行分析、进行信息反馈、临界报警，以便及时调整设计、改进施工方法，制定应变（或应急）措施保证基坑开挖及结构施工安全，达到动态设计与信息化施工的目的。
　　二、工程概况
　　汉国城市商业中心位于深圳市福明路西侧，深南大道与福明路十字路口西南侧。地面以上75层，地下5层，采用人工挖孔桩基础。由于场地高差3m多，基坑开挖深度在20.3-23.6m之间，工程用地面积约7850m2。基坑大致呈长方形，长边最大尺寸约119m，短边最大尺寸处约70m，本工程建筑±0.000相当于黄海高程9.700。
　　基坑支护主要采用内撑式排桩与锚拉式排桩相结合的基坑支护结构型式：除出土坡道部位以外，基坑上部设两道钢筋混凝土支撑，下部设两道预应力锚索。
　　三、深基坑监测目的
　　通过监测随时掌握土体和支护结构的内力变化情况，了解临近建筑物、构筑物的变形情况，将监测数据与设计预估值进行对比分析，以判断施工工艺和施工参数是否需要修改、优化下一步施工参数，为施工开展提供及时的反馈信息，达到信息化施工的目的；通过对临近建筑物、构筑物的监测，验证基坑开挖方案和环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题，为基坑周围环境安全制定及时、有效的保护措施提供依据；由于场地地质条件、施工工艺和周边环境不同，基坑设计计算中很难全面计入各种复杂因素，通过对现场的监测结果进行分析、研究，将监测结果用于反馈优化设计，为改进设计提供依据。
　　四、基坑监测的工作内容
　　汉国城市商业中心工程深基坑监测点的布设主要包括以下内容：
　　监测项目：（1）房屋沉降观测点25个；（2）道路沉降观测点13个；（3）坡顶沉降、位移观测点各23个；（4）测斜孔9个；（5）地下水位观测井7个;（6）锚索应力监测点5个断面共11个;（7）桩身钢筋应力监测点5个断面共100个；（8）支承轴力监测点9×2个；（9）支撑立柱沉降10个点。
　　五、基坑监测基本要求
　　1、水平位移监测
　　（1）水平监测点的布设：基坑形状近似长方形却不规则，为确保按照《建筑物变形测量规程》的二级精度进行水平位移观测视线长度≤300m，在基坑周边相对稳定的区域内布设4个工作基点，因基坑拐角处变形最小，工作基点墩位置布置在基坑拐角处；根据设计确定的支护结构桩顶水平位移点的位置和数量，在基坑支护结构的冠粱顶上布设观测点，观测点采用埋设观测墩的形式；在建立好工作基点墩后，将仪器架设在工作基点墩上，沿基坑边布设观测墩，观测点位置选择在通视处，避开基坑边的安全栏杆等影响视线的物体。
　　（2）水平位移检测方法。第一：基坑水平位移监测可采用小角度法和极坐标法进行水平位移观测。对工作基点的稳定性宜采用前方交会、导线测量和后方交会法观测。第二：在基坑变形监测中，对于基坑的位移变化量，利用极坐标法进行基坑水平位移监测，选择基坑长边为X轴，垂直基坑长边为Y轴。
　　3、沉降监测
　　（1）沉降监测点布设：
　　本工程共设置房屋沉降观测点25个、道路沉降观测点13个、坡顶沉降23个、支撑立柱沉降10个点。在基坑外相对稳定且不受施工影响的地点埋设基点4个，利用这4个基点相互检核其稳定性；支撑立柱沉降监测点设置:在支撑立柱的顶部焊接符合要求的钢制加工件；周边建（构）筑物沉降监测点设置:在建筑物或构筑物的拐角处，离地面20㎝，且避开雨水管、窗台线、电路开关等有碍设标与观测的障碍物，视立尺需要离开墙（柱）面一定距离。
　　（2）沉降监测方法。
　　依据水准控制线路，观测周围的各建（构）筑物沉降点、支撑立柱沉降点、采用闭合水准线路测量各沉降点高程。建筑物沉降点观测时，各观测采用支点观测，支点不超过2站，且支点观测必须进行两次观测。为保证高程基点的可靠性，每次观测前应对基准点进行检测，并作出分析判断，以保证观测成果的可靠性。
　　4、测斜监测
　　（1）测斜管埋设：测斜管宜选在变形大或危险的位置埋设，一般在基坑的中部。测斜管埋设的方法有三种：钻孔埋设、绑扎埋设、预制埋设。
　　本工程采用绑扎埋设：通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在钢筋笼上，绑扎间距不大于1.5米。测斜管与钢筋笼的绑扎牢靠，以防浇筑混凝土时测斜管脱落。同时注意测斜管的纵向扭转，防止测斜仪探头被导槽卡住。
　　（2）测斜方法有两点。第一：测斜观测分为正测与反测，观测时先进行正测，然后进行反测。一般每0.5米读数一次，测斜探头放入测斜管底部应等候5分钟待探头适应管内水温后读数，注意仪器探头和电缆线的密封性，防止进水。第二：测斜观测时每0.5米标记读数点一定要卡在相同的位置，电压值稳定后才能读数，确保读数的准确性。
　　5、轴力监测
　　（1）轴力监测的设置：本工程为内支撑基坑工程，选择部分典型支撑进行轴力监测，以掌握支撑系统的受力情况；钢筋混凝土支撑其内力和轴力主要测定构件受力钢筋的应力，然后根据钢筋与混凝土的共同受力状态下变形协调条件计算得到，钢筋应力通过在构件受力钢筋上串联钢筋应力传感器予以测定。
　　（2）传感器的安装采用焊接法连接将钢筋插入预留孔内，端头焊接均匀，焊接时采用冷却措施，以防温度过高损坏电磁线圈和改变钢弦性能。
　　6、监测频率
　　为确保基坑安全，设计要求加强基坑监测，将监测数据及时反馈给有关人员，实行信息化施工，对各监测项目按规范要求设置预警值。施工前按规定进行初测，建立初读数；基坑开挖支护期间，每次开挖时必须在当日内观测一至二次，非开挖侧视基坑变形发展趋势可每1～3天观测一次；地下室承台施工期间，一般每3～5天观测一次，若基坑变形趋势呈收敛状态则可减少观测频率至每7～10观测一次；地下室底板施工完成后，一般每7～10天观测一次，若基坑变形稳定则可进一步减少观测频率至每15～30天观测一次；基坑回填一半时停止观测。当遇连续强降雨天气、坡顶荷载发生较大改变和监测结果出现异常等不利情况时应加密观测。
　　7、预警值及控制值
　　周边道路沉降预警值为40mm，控制值为50mm；周边房屋沉降预警值为20mm，控制值为25mm，沉降差及倾斜按《建筑地基基础设计规范》要求执行；基坑坡顶沉降和位移预警值为40mm，控制值为50mm；边坡测斜预警值为45mm，控制值为55mm；地下水位观测预警值为2.0m，控制值为2.5m；支撑轴力预警值为3000KN，控制值为5000KN；锚索应力预警值为0.9倍设计值，控制值为1.1倍设计值；桩身钢筋应力预警值为300MPa，控制值为360MPa；支承立柱沉降预警值为25mm，控制值为30mm。
　　8、监测成果处理及反馈制度
　　要求取得的观测数据包括：观测基准点和观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累积观测值。
　　观测数据应编制成表格或绘制成曲线，每次监测完成后于次日提交当次监测报告，报告需对基坑变形的发展趋势作出评价。
　　监测记录和监测报告均应由监测、记录、校核人员签字和监测单位盖章。
　　当观测数据达到报警值及其它异常情况时必须立即通报监理、设计和施工单位。
　　六、结语
　　本工程对基坑开挖过程及完成后支护结构的水平位移、周围建筑的沉降、立柱沉降及地下水位进行了监测，充分采用信息化施工，根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充，随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态，有效地保证基坑及周围建筑的安全。施工期间南方多雨，本基坑经受住了雨季的考验，保证了结构施工的顺利进行及周围建筑物的安全使用，取得了良好效益。

《深基坑监测在汉国城市商业中心的应用》

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