深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测初探

深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测初探
在建设工程施工中，深基坑工程作为最为重要的安全控制点，必须在施工全过程中都予以重点监控。

本文结合某深基坑工程实例，从监测频率、监测周期、监测控制指标、监测方法与数据处理方法、监测预警与报警的信息反馈措施、监测质量保障措施等方面，对该深基坑工程的深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测实施进行了浅要的分析与探讨，并希望对今后的深基坑工程施工监测工作提供一定的帮助和借鉴。

标签：深基坑工程；深层土体；位移及沉降；监测
1 工程概况
某工程为地下三层，采用明挖顺筑法施工。

其基坑南北长118.5m，东西长116.8～102.9m，呈梯形布置，开挖深度约分19m，局部挖深约为23.5m。

围护结构采用Φ1000@1200钻孔灌注桩+Φ850@600的三轴搅拌桩止水帷幕，在钻孔桩之间采用二排Φ900高压旋喷桩加强止水。

支护结构为土钉+排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆+一道钢筋砼支撑。

根据设计要求，结合基坑工程围护设计要求和基坑工程施工现状以及周边环境，确定本深基坑工程的深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测项目和监测精度。

2 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测频率、周期与控制指标
2.1 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测频率
本深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测频率。

若遇特殊情况或出现报警情况后，可根据其与基坑的相对位置关系在此表的基础上进行适当加密监测。

2.2 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测周期
本深基坑工程监测总工期以建设单位要求的监测开工日期为起点，至工程主体结构施工完毕或施工影响区域内的受影响的建（构）筑物沉降变形稳定为止。

其沉降变形稳定标准：参照《建筑变形测量规范》JGJ8-2007相关内容确定，即“当最后100d的沉降速率小于0.01～0.04mm/d时可认为已经进入稳定阶段”。

2.3 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测控制指标
监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。

本工程基坑开挖的安全等级为一级，因此监控施工过程中的基坑变形、环境变化情况应全面满足一级控制保护要求，使施工单位能随时了解变形情况，以便及时采取有关措施，调控施工步序与节奏，作到信息化施工，确保工程施工顺利进行。

根据本深基坑工程围护结构设计要求，其深层土体
水平位移及分层沉降等方面的监测控制值均以设计所提供的为准，设计未给定控制值的测项依据相关规范、同类经验和现场情况进行确定。

3 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测方法与数据处理
3.1 深基坑工程深层土体水平位移监测方法和数据处理
采用新科测斜仪进行监测。

测试时，测斜仪探头沿测斜管垂至于测量面的导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段时间后，自下而上以0.5m为间隔，逐段测出该方向上的位移；转换测斜仪探头180°再测一次；同时观测临近的围护桩顶水平位移监测点的位移值，作为测斜管管口位移值。

深层水平位移内业计算方法：采用管口为起算点，水平位移采用由上向下叠加推算各点的位移值。

计算公式：
式中：ΔXi-i深度的累计位移（计算结果精确至0.1mm）；Xi-i深度的本次累计偏移值（mm）；Xi0-i深度的初始累计偏移值（mm）；Aj-仪器在0°方向的读数；Bj-仪器在180°方向的读数；C-探头的标定系数；L-探头的长度（mm）；αj-倾角
3.2 深基坑工程地表垂直位移监测方法和数据处理
采用TrimbleDiNi12电子水准仪及配套水准标尺，按二等水准测量精度要求，采用几何水准测量方法进行垂直位移监测。

所有采用水准测量的监测项目（如围护桩顶垂直位移、坡顶垂直位移、地表垂直位移、立柱垂直位移等），其垂直位移监测点应与测区附近的基准点、工作基点共同组成变形监测网，采用闭（附）合水准路线进行观测。

观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用水准平差软件进行严密平差，得出各点高程值。

3.3 深基坑工程土体分层沉降监测方法和数据处理
分层沉降采用JTM-8000型电磁式沉降仪测量每层磁环与管口的深度值，采用水准测量实测管口高程，则磁环值：
h=h管-h实
式中：h-磁环高程；h管-管口高程；h实-管口与磁环之深度
在土体分层沉降监测中，每层磁环的变化量即为每层土体变化量。

3.4 深基坑工程坑外地下水位监测方法和数据处理
采用SWJ-90电测水位计测量水位管管口至管内水面的深度值，采用水准测量实测管口高程，则管内水位值：
h=h管-h实
式中：h-水位高程；h管-管口高程；h实-管口与管内水面之深度
4 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测预警、报警的信息反馈
当发生预警时，应由工点负责人第一时间采取口头汇报、电话汇报、短信汇报或网络形式等快捷方式将预警情况向建设单位代表、驻地监理及施工单位等各方进行报告，同时要求监测人员和施工监测人员加强监测，密切关注监测数据的变化。

当发生报警时，由项目负责人第一时间采取口头汇报、电话汇报、短信汇报或网络形式等快捷方式将报警情况上报建设单位代表、驻地监理及施工单位等各方进行报告，同时，整理监测数据信息，12小时内将书面文件送抵相关单位。

并要求监测人员和施工监测人员加强监测，密切关注监测数据的变化。

在确定处理方案后，由施工单位根据方案采取对应的处理措施。

在此过程中，应有针对性地加强风险位置的周边环境和工程自身的現场监测、巡视及风险信息的汇总分析，对处理措施实施的效果进行严密监控，并将监控情况向各方定期汇报。

5 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测质量保障措施
5.1 质量方针及目标
本深基坑工程监测工作以数据准确、方法科学、反馈及时、工作高效为方针，在整个监测周期内做到仪器合格率100%、持证上岗率100%、数据准确率100%、反馈及时率100%、报告差错率为零。

5.2 质量控制流程
本深基坑工程监测工作应严格按照企业相关计量认证质量管理体系质量手册、程序文件、作业细则中基坑监测作业要求进行整个过程的质量控制，保证成果质量。

5.3 雨季监测质量保证措施
监测过程中需密切关注天气变化，小雨时候应打伞作业，大雨情况下应根据天气预报情况提前安排监测工作，并在雨后及时观测。

同时，还应安排技术人员加强巡视。

6 结束语
总而言之，深基坑工程的施工监测是一项关系人民生命财产安全的重要工作，必须做到兢兢业业、勤勤恳恳，决不能弄虚作假、敷衍了事。

此外，在监测实施过程中，应根据设计变更情况、施工单位现场核查情况、现场实施实际条件对监测方案进行优化调整。

如在设计结构位置调整时，对周边环境的影响情况进行分析，补充监测项目或监测点；在施工单位对环境核查发现新的情况时有针对性的进行补充调整，方案现场实施时根据现场实际情况对测点部位进行适当调整。

参考文献
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[2]田甜.深基坑桩锚支护体系监测系统研究[D].重庆：重庆大学，2008.
[3]蒋宿平.坑监测技术的研究与应用[D].长沙：中南大学，2010.
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