建筑基坑监测管理

建筑基坑监测管理

王华政

广东永基建筑基础有限公司王华政

摘要：基坑工程监测，是基坑工程安全开挖的保障，监测施工管理，是监测实施过程中的重点，在保证工程监测质量与工程安全等方面发挥着至关重要地作用。本文通过对基坑监测施工的实施，总结了监测施工相关方面的工作内容和经验，结合具体实例探讨了基坑施工监测在基坑安全开挖中的重要性。

关键词：基坑工程；监测；管理1现代建筑，由于用地、人防、地基基础安全设计等需要，常常要设计一层或多层地下室，一般建筑都需要进行基坑施工。

基坑施工过程中的定位及测量放线，由基坑施工单位进行，施工监测主要在土方开挖过程中进行，但在基坑施工过程中就要介入。

2基坑监测的管理从一开始谈合同时就要介入，每个工地的情况都有其特除性，特别是周边环境对基坑监测费用的影响是较大的，还有就是基坑的安全等级和设计要求，测点数量都是按设计文件要求布设。

3佛山禅城南国大酒店项目位于佛山禅城区滨江路东侧，总建筑面积约81526m2，基坑深度为13.6m，面积约3625m2，周长246m，采用旋挖桩挡土+两层内支撑，双排搅拌桩止水的支护型式，基坑安全等级为一级。

3.1本工程从业务洽谈开始，测量组就开始跟进踏勘现场，管理人员跟进了解周边建筑物情况，跟设计沟通监测方案，确定监测项目及数量，根据基坑的重要性，确定了顶部位移、沉降点为20个，深层水平位移点20个，均为支护结构监测点；布置周边地下水位监测孔10个，对周边土体进行监测；在支撑结构上布置了8个点，监测支撑轴力；内支撑立柱上布置2个点，对立柱的沉降和水平位移进行监测；周边建筑物上布置了22个点，对其进行沉降监测；另外在周边地表和周边管线分别布置了18个、14个沉降监测点。监测点的位置应结合工程性质、周边环境、地质条件、设计要求等因素考虑。另外，落实监测频率，监测频率要根据施工情况而定，当监测数据稳定时，可按规范规定，合理降低监测频率；当监测环境及监测数据出现较大变化时，要提高监测频率。以上所有这些，都与监测费用有关，需要向业主详细说明，以便于后期工作开展。

3.2合同实施前期，制定和编制监测方案，组织专家对监测方案进行评审。根据专家意见，完善方案。通过专家评审后，组织实施。本工程选择了3个基准点，均位于通视条件良好且在基坑开挖影响范围以外的绿化带内，并做好保护及警示标志。

需要在基坑施工过程中布设的监测点同施工单位密切配合，测斜管和内力观测点在施工过程中布设，共10个点。其它监测点在土方开挖前布设好。测斜管在施工过程中容易受到损坏，特别是在冠梁施工阶段，在围护桩桩顶凿除桩头混凝土以及绑扎冠梁钢筋时，与基坑施工单位协调，派专人看护好测斜管，最后检验，测斜管没有滑槽和堵管现象，管长满足要求。对基坑周边3倍开挖深度范围内的受影响区域做好调查，对周边道路、管线、及周边建筑物的现状情况进行确认，对可能发生争议的基坑四邻，要求业主委托房屋鉴定机构对其现状进行鉴定公证保全。

3.3监测阶段，基准点与监测点间布设工作基点，基准点和工作基点一次布网，采用独立坐标系，定期对各基准点进行复测，以检查基准点的稳定性。

水平位移基准点的稳定性复测采用二级导线测量方法，基坑支护冠梁顶及立柱水平位移监测点采用极坐标法观测，按最小二乘和统计检验原理对观测数据进行平差（即进行坐标闭合差改正和距离归化改正）。由于基坑是不规则的形状，所采用的独立坐标系的坐标轴与基坑的边线不平行，与基坑的对称轴线成一夹角θ，致使测算出的水平位移坐标分量与基坑的对称轴线不垂直，难以判断其水平位移的大小和变化，需换算成比较直观的与基坑坑壁垂直的水平位移量。观测点的稳定分析基于稳定的基准点作为起算数据而进行的平差计算成果；相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两次的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差），当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两次内没有变动或变动不显著；对多期水平位移观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，视为有变动。

竖向位移监测的初测要大于3次，取期高程平均值作为各监测点的初始值，以后进行各次观测得到各监测点的本次沉降值和累计沉降值。观测也是采用独立高程系统，沉降监测按《建筑变形测量规范》中的二级水准测量技术要求进行观测。平差后数据取位精确到0.1mm。观测点的稳定性分析要基于稳定的基准点作为起算点而进行的平差计算成果；相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；对多期变形观测成果，当相邻周期变形小，但多期呈现出明显变化趋势时，视为有变动。

对支撑内力的测量，通过预埋在钢筋混凝土支撑梁截面的四角主筋上的混凝土应变计，使用频率测读仪测定混凝土应变计的频率变化。利用混凝土应变计的初始频率及本次观测的频率值，计算单支撑受力；计算整个截面内，混凝土应变计的平均受力；根据弹性变形和平面假设，计算整个混凝土支撑轴力。

地下水位观测采用SWJ-8090型钢尺水位计，观测精度为5mm。将水位计测量探头缓缓放于待测的水位管内，当测量探头接触到地下水时，信号器发出触水警示声音时，读取此时水位计标尺在水位管顶的读数，应连续测量三次，取平均值为本次水位测量深度，再通过水位管管顶标高与地面的相对高差换算成地面起算的水位深度。

对支护结构的深层水平观测，采用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角。将仪器探头沿测斜管十字导槽的待测定方向缓缓放至预定深度，进入测量状态，在数据稳定后记录并存储数据，发出指令将仪器探头上提0.5m，待数据稳定后再次记录并存储数据，重复上述步骤直至仪器探头提升至测斜管口；将仪器探头取出，调转180o，沿测斜管十字定向槽的待测定方向的反方向再次缓缓放入至预定深度，测量并存储后退出测量状态。当被测支护结构产生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，计算出支护结构体的水平位移。在计算出本次观测及上次观测各个深度相对于稳定基准点的偏离值后，计算出本次观测的位移量及相对于初始观测的位移量，结合两次观测的时间间隔计算变化速率，编制深层侧向变形的成果表及曲线图表。正常的监测频率为：开挖深度小于5米时，1次/2天；开挖深度为5-10米时，1次/1天；开挖深度大于10米时，2次/天。

3.4监测报警及异常情况处理，当监测数据达到监测报警值；基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较重的渗漏时；周边建筑物的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝、周边管线突然明显增大或出现裂缝等，应立即向建设单位、监理单位、设计单位、施工单位及相关参与单位书面汇报。同时，根据实际情况，加密监测，及时监控基坑变形发展情况。

4为使本基坑监测与建筑物观测项目管理有序进行，根据工程内容以及专业的不同分别指派各专业负责人，各专业负责人具体管理相应范围内的项目内容，对其承担的工作负直接责任。项目经理负责与甲方联络及其它外部关系协调，保证整个测量工作按设计要求进行，全面负责项目中的生产、技术、质量、安全等，负责人、财、物的协调与配备，保证工作顺利进行；项目技术负责人负责整个项目技术质量工作，监测成果审核，并协助项目经理全面开展工作；测量专业现场负责人负责整个项目测量现场协调、成果复核工作；测试检测员负责现场测试和监测，编写监测和观测报告。每次按规定观测后，当天对监测数据进行及时分析整理并形成电子版日报以电邮形式通报建设、监理、施工单位，并在下次观测前书面提交给相关单位。监测工作期内，每周汇总监测数据，形成监测周报，在每周工程例会前提交给相关单位。整个监测工作结束后，向业主提交监测总结报告，包括：监测点平面布置图、监测说明、监测成果表、统计表、结论等。

5本工程配备有较高专业知识和丰富工程经验的人员，具有工程管理、工程协调和处理复杂技术问题的能力，专业搭配合理，满足工程需要；设备采用精密的先进设备，使用的监测仪器均经计量检定合格，并在有效期内；对环境条件有特殊要求的监测项目，建立了相应的监测手段，保证测量精度要求；监测报告实行分级审查，确保监测报告质量。

6结束语基坑工程监测是保证基坑安全开挖的最直接的手段，基坑监测的管理也是建立在设计和规范的要求，合理安排，用最经济的支出，保证基坑开挖及使用安全。在基坑开挖及使用过程中，监测单位对基坑的安全性评价只能根据监测数据和设计提出的报警值及相关规定执行，无法进行具体的数字计算，准确的安全性评价不能代表设计，且基坑在施工过程中是处于动态的，而设计对于基坑的安全是在一定的假设条件下设计的，在过程中难免会出现地面超载、局部地质突变、支护结构出现质量异常等，这些异常都是造成基坑发生安全事故的导火线，业主应组织设计等相关人员开会，对基坑险情进行分析研究，消除安全隐患。

参考文献：[1]《建筑变形测量规范》JGJ8-2007[2]《工程测量规范》（GB50026-2007）[3]《南国大酒店扩建工程基坑支护工程设计施工图》[4]《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）