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摘要：随着国家城市化快速发展，为了尽可能有效地利用有限的城市土地资源，城市中高层和超高层建筑迅速发展，建筑物的基础越来越深，出现了大量的深基坑工程。深基坑的开挖很可能引发的基坑周边地表变形，影响相邻建筑，给人民生命和国家财产造成极大危害。需要加强基坑监测，保障基坑顺利施工、减小对周围环境的影响。
关键词：深基坑；基坑监测
一、深基坑工程
1、深基坑工程的现状
近年来，随着高层建筑的兴起与普及，深基坑工程越来越多。进入二十世纪90年代，我国的高层建筑迅猛发展，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m的比比皆是，甚至超过30m深。
在实际工程中基坑支护结构除满足强度要求外，还应控制其变形，基坑的设计也应从传统的强度控制转变为变形控制，以免对周边环境造成破坏。城市的地铁车站深基坑和其它的地下工程一般都处在在密集的建筑群中，施工场地十分狭窄，有些工程的基础就紧挨着相邻建筑物或者构筑物的基础，在这种环境中来进行深基坑的施工，必然引起基坑四周地面与原有建筑物的沉降变形，从而引发基坑安全问题。基坑事故一般表现为支护结构位移过大、基坑周边的道路开裂或者塌陷、基坑周围的地下管网线路因位移过大而破坏、相邻的周边建筑因不均匀沉降等原因而开裂甚至倒塌等等。造成这些事故的主要原因已不再是支护构件的强度破坏，而是因为支护结构的变形过大。虽然近年来很多学者和工程技术人员已经在基坑工程设计的变形控制方面作了很多研究，但在寻找基坑开挖过程中有关基坑支护结构变形和近临建筑变形两者之间关系的规律方面仍然存在很多要解决的问题。
2、深基坑工程存在的问题
基坑支护工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和周围土体的变形，以保证周围环境（相邻建筑物和地下公共设施等）的安全。因此，如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。特别是在21世纪，随着超大基坑工程的要求越来越高，随之出现的问题也越来越多。下面就深基坑工程存在的几个问题进行讨论：
（1）设计阶段存在的问题
①基坑工程结构选型不合理。
分析众多深基坑支护工程事故发生的原因，其中最主要的还是基坑工程结构选型不合理，考虑的因素不够全面。基坑支护及撑锚方法较多，为达到同一目的，可以有多种方法，而每一种方法都有其独特的优点，有的速度快，有的投资少，有的噪音小等。
②基坑工程结构设计土压力的确定。
基坑支护结构设计计算包括外力（土压力及地基超载）和支护结构内力（弯矩和剪力）、支撑体系的设计计算、基坑整体稳定性和局部稳定性、地基承载力、支护结构顶部位移、结构和地面的变形以及软弱土层的局部加固、对相邻建筑的影响等诸方面的计算。目前的支护结构设计中，一般都以古典的库伦公式或朗肯公式作为计算土压力的基本公式。土压力大小及分布规律的研究是一项极为复杂的课题，它与支护结构的形式、刚度、土的性状、地下水状况等因素有关，现有库仑和朗肯理论均存在一定的局限性。
（2）施工阶段存在的问题
深基坑工程数量、规模、分布急剧增加，导致深基坑施工技术以及在施工过程中现场监测技术等还有待尽快提高，而且施工管理不力，施工资质限制不严，所以在施工中暴露出来许多问题值得注意。搞好基坑挖土还需要施工、业主、设计及监测各方面配合和协作。
①基坑施工中地下水的处理不当。
基坑施工中，地下水的处理是一个难点，因土质与地下水位的差异，基坑开挖施工的方法也随之不同，尤其是在沿海等高水位地区或者表层滞水很丰富的地区，深基坑工程施工中地下水的处理基本是整个工程成败的关键。
②信息化施工的程度不高。
由于深基坑工程的地质条件复杂多变，加之特殊的受力特点，使其在工程设计阶段的预估值与其在施工过程中的实际值存在一定的差异.。因此，深基坑工程的安全不仅取决于合理的设计、施工，而且取决于贯穿在工程设计、施工全过程的安全监测.安全监测是深基坑工程安全的重要保证条件之一，基坑监测与工程的设计、施工也被称为深基坑工程施工的三大基本要素。基坑工程在发生事故前或多或少都有预兆，因为基坑工程支护结构的破坏要经历一个由量变到质变的过程，通过信息化施工可以不断优化设计方案，确保基坑开挖安全可靠而又经济合理.基坑信息化施工是指将所采集的信息，经过处理后与预测结果比较，通过反分析推求较符合实际的土质参数，并利用所推求的土质参数再次预测下一施工阶段围护结构及土体的性状，又采集下一施工阶段的相应信息。如此反复循环，不断采集信息，不断修改设计并指导施工，将设计置于动态过程中.通过分析预测指导施工，通过施工信息反馈设计，使设计及施工逐渐逼近实际从而排除险情，实现最佳工程。这是一项很有发展前途的新技术，具有代价小成效大的优点，目前在一些工程中已初步应用。
二、基坑监测
1、基坑监测的重要性和意义
（1）监测的定义
所谓基坑监测是指在基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其它一些手段对围护结构、周围环境（土体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等）的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测。
（2）基坑监测的重要性和意义
深基坑开挖工程往往在建筑密集的市中心，施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。同时，基坑相邻的建筑物又相当于较重的集中荷载，基坑周围的管线常引起地表水的渗漏，这些因素又是导致土体变形加剧的原因。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。 ①检验设计假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。
基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，因此，在施工过程中需要知道现场实际的受力和变形情况。验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
②确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全。
在深基坑开挖与支护结构施工过程中，必须避免产生过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂，防止邻近管线的渗漏等。在工程实际中，基坑在破坏前，往往会在基坑侧向的不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。因此，基坑开挖过程中进行周密的监测，在建筑物和管线的变形在正常的范围内时可保证基坑的顺利施工；在建筑物和管线的变形接近警戒值时，可以及时采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。
③积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。
现行设计分析理论尚未完全成熟。现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是一次现场原位实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为该领域的科学和技术发展积累了第一手资料。
2、深基坑施工监测的特点
（1）时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的，一天以前（甚至几小时以前）的测量结果都会失去直接的意义，因此深基坑施工中监测需随时进行，通常是1次/d，在测量对象变化快的关键时期，可能每天需进行数次。
基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。
（2）高精度
普通工程测量中误差限值通常在数毫米，而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器部不能胜任，因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
（3）等精度
基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值，而不要求测量绝对值。
由于这个鲜明的特点，使得深基坑施工监测有其自身规律。例如，普通水准测量要求前后视距相等，以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差，但在基坑监测中，受环境条件的限制，前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的，而在基坑监测中，只要每次测量位置保持一致，即使前后视距相差悬殊，结果仍然是完全可用的。
因此，基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器，在相同的位置上，由同一观测者按同一方案施测。
3、基坑监测的目的
（1）对基坑围护体系及周边环境安全进行有效监护
基坑开挖过程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警戒值时，有利于采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。
（2）为信息化施工提供参数
基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况，还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析，验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
（3）验证有关设计参数
因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，现行设计分析理论尚未完全成熟。基坑围护的设计和施工，应该在充分借鉴现有成功经验和吸取失败教训的基础上，力求在技术方案中更趋完善。对于某一基坑工程，在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后则为以后的基坑工程设计增添了一个工程实例。现场监测确保了本基坑工程的安全，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为基坑工程领域的科学和技术发展积累了第一手资料。
参考文献：
[1]刘建航，侯学渊.基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2]陈观胜，严洪龙，陈昌平.深基坑开挖对周围建筑物的保护[J].城市道桥与防洪，2003，2.
[3]刘招伟，赵运臣.城市地下工程施工监测与信息反馈技术.北京：科学技术出版社，2006.
[4]GB12897-91国家一、二等水准测量规范.北京：中国标准出版社出版，1992.
[5]中华人民共和国建设部.建筑物变形测量规范（JGJT8-97）.北京；中国建筑工业出版社，1998.
关键词：深基坑；基坑监测
一、深基坑工程
1、深基坑工程的现状
近年来，随着高层建筑的兴起与普及，深基坑工程越来越多。进入二十世纪90年代，我国的高层建筑迅猛发展，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m的比比皆是，甚至超过30m深。
在实际工程中基坑支护结构除满足强度要求外，还应控制其变形，基坑的设计也应从传统的强度控制转变为变形控制，以免对周边环境造成破坏。城市的地铁车站深基坑和其它的地下工程一般都处在在密集的建筑群中，施工场地十分狭窄，有些工程的基础就紧挨着相邻建筑物或者构筑物的基础，在这种环境中来进行深基坑的施工，必然引起基坑四周地面与原有建筑物的沉降变形，从而引发基坑安全问题。基坑事故一般表现为支护结构位移过大、基坑周边的道路开裂或者塌陷、基坑周围的地下管网线路因位移过大而破坏、相邻的周边建筑因不均匀沉降等原因而开裂甚至倒塌等等。造成这些事故的主要原因已不再是支护构件的强度破坏，而是因为支护结构的变形过大。虽然近年来很多学者和工程技术人员已经在基坑工程设计的变形控制方面作了很多研究，但在寻找基坑开挖过程中有关基坑支护结构变形和近临建筑变形两者之间关系的规律方面仍然存在很多要解决的问题。
2、深基坑工程存在的问题
基坑支护工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和周围土体的变形，以保证周围环境（相邻建筑物和地下公共设施等）的安全。因此，如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。特别是在21世纪，随着超大基坑工程的要求越来越高，随之出现的问题也越来越多。下面就深基坑工程存在的几个问题进行讨论：
（1）设计阶段存在的问题
①基坑工程结构选型不合理。
分析众多深基坑支护工程事故发生的原因，其中最主要的还是基坑工程结构选型不合理，考虑的因素不够全面。基坑支护及撑锚方法较多，为达到同一目的，可以有多种方法，而每一种方法都有其独特的优点，有的速度快，有的投资少，有的噪音小等。
②基坑工程结构设计土压力的确定。
基坑支护结构设计计算包括外力（土压力及地基超载）和支护结构内力（弯矩和剪力）、支撑体系的设计计算、基坑整体稳定性和局部稳定性、地基承载力、支护结构顶部位移、结构和地面的变形以及软弱土层的局部加固、对相邻建筑的影响等诸方面的计算。目前的支护结构设计中，一般都以古典的库伦公式或朗肯公式作为计算土压力的基本公式。土压力大小及分布规律的研究是一项极为复杂的课题，它与支护结构的形式、刚度、土的性状、地下水状况等因素有关，现有库仑和朗肯理论均存在一定的局限性。
（2）施工阶段存在的问题
深基坑工程数量、规模、分布急剧增加，导致深基坑施工技术以及在施工过程中现场监测技术等还有待尽快提高，而且施工管理不力，施工资质限制不严，所以在施工中暴露出来许多问题值得注意。搞好基坑挖土还需要施工、业主、设计及监测各方面配合和协作。
①基坑施工中地下水的处理不当。
基坑施工中，地下水的处理是一个难点，因土质与地下水位的差异，基坑开挖施工的方法也随之不同，尤其是在沿海等高水位地区或者表层滞水很丰富的地区，深基坑工程施工中地下水的处理基本是整个工程成败的关键。
②信息化施工的程度不高。
由于深基坑工程的地质条件复杂多变，加之特殊的受力特点，使其在工程设计阶段的预估值与其在施工过程中的实际值存在一定的差异.。因此，深基坑工程的安全不仅取决于合理的设计、施工，而且取决于贯穿在工程设计、施工全过程的安全监测.安全监测是深基坑工程安全的重要保证条件之一，基坑监测与工程的设计、施工也被称为深基坑工程施工的三大基本要素。基坑工程在发生事故前或多或少都有预兆，因为基坑工程支护结构的破坏要经历一个由量变到质变的过程，通过信息化施工可以不断优化设计方案，确保基坑开挖安全可靠而又经济合理.基坑信息化施工是指将所采集的信息，经过处理后与预测结果比较，通过反分析推求较符合实际的土质参数，并利用所推求的土质参数再次预测下一施工阶段围护结构及土体的性状，又采集下一施工阶段的相应信息。如此反复循环，不断采集信息，不断修改设计并指导施工，将设计置于动态过程中.通过分析预测指导施工，通过施工信息反馈设计，使设计及施工逐渐逼近实际从而排除险情，实现最佳工程。这是一项很有发展前途的新技术，具有代价小成效大的优点，目前在一些工程中已初步应用。
二、基坑监测
1、基坑监测的重要性和意义
（1）监测的定义
所谓基坑监测是指在基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其它一些手段对围护结构、周围环境（土体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等）的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测。
（2）基坑监测的重要性和意义
深基坑开挖工程往往在建筑密集的市中心，施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。同时，基坑相邻的建筑物又相当于较重的集中荷载，基坑周围的管线常引起地表水的渗漏，这些因素又是导致土体变形加剧的原因。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。 ①检验设计假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。
基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，因此，在施工过程中需要知道现场实际的受力和变形情况。验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
②确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全。
在深基坑开挖与支护结构施工过程中，必须避免产生过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂，防止邻近管线的渗漏等。在工程实际中，基坑在破坏前，往往会在基坑侧向的不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。因此，基坑开挖过程中进行周密的监测，在建筑物和管线的变形在正常的范围内时可保证基坑的顺利施工；在建筑物和管线的变形接近警戒值时，可以及时采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。
③积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。
现行设计分析理论尚未完全成熟。现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是一次现场原位实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为该领域的科学和技术发展积累了第一手资料。
2、深基坑施工监测的特点
（1）时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的，一天以前（甚至几小时以前）的测量结果都会失去直接的意义，因此深基坑施工中监测需随时进行，通常是1次/d，在测量对象变化快的关键时期，可能每天需进行数次。
基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。
（2）高精度
普通工程测量中误差限值通常在数毫米，而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器部不能胜任，因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
（3）等精度
基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值，而不要求测量绝对值。
由于这个鲜明的特点，使得深基坑施工监测有其自身规律。例如，普通水准测量要求前后视距相等，以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差，但在基坑监测中，受环境条件的限制，前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的，而在基坑监测中，只要每次测量位置保持一致，即使前后视距相差悬殊，结果仍然是完全可用的。
因此，基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器，在相同的位置上，由同一观测者按同一方案施测。
3、基坑监测的目的
（1）对基坑围护体系及周边环境安全进行有效监护
基坑开挖过程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警戒值时，有利于采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。
（2）为信息化施工提供参数
基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况，还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析，验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
（3）验证有关设计参数
因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，现行设计分析理论尚未完全成熟。基坑围护的设计和施工，应该在充分借鉴现有成功经验和吸取失败教训的基础上，力求在技术方案中更趋完善。对于某一基坑工程，在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后则为以后的基坑工程设计增添了一个工程实例。现场监测确保了本基坑工程的安全，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为基坑工程领域的科学和技术发展积累了第一手资料。
参考文献：
[1]刘建航，侯学渊.基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2]陈观胜，严洪龙，陈昌平.深基坑开挖对周围建筑物的保护[J].城市道桥与防洪，2003，2.
[3]刘招伟，赵运臣.城市地下工程施工监测与信息反馈技术.北京：科学技术出版社，2006.
[4]GB12897-91国家一、二等水准测量规范.北京：中国标准出版社出版，1992.
[5]中华人民共和国建设部.建筑物变形测量规范（JGJT8-97）.北京；中国建筑工业出版社，1998.