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摘要：目前深基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形,施工中通过准确及时的监测,可以指导基坑开挖和支护,有利于及时采取应急措施,避免或减轻破坏性的后果。本文主要对深基坑变形观测的防治措施进行了探讨。
关键词：深基坑；变形观测；防治措施
中图分类号： TV551文献标识码： A
一、深基坑施工监测的项目及特点
深基坑支护监测一般需要进行下列项目的测量:监控点高程和平面位移的测量；支护结构和被支护土体的侧向位移测量；基坑坑底隆起测量；支护结构内外土压力测量；支护结构内外孔隙水压力测量；支护结构的内力测量；地下水位变化的测量；邻近基坑的建筑物和管线变形测量等。深基坑施工监测的特点有以下两点。
1、时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应,深基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有时间性。测量结果是动态变化的,1d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Pd,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。
2、高精度
普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mmPd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,因此深基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
二、深基坑变形监测具体实施
高程基准网是变形监测的主要部分,因此检测事前应首先建立高程基准网,即按照规范标准在影响区域外埋设三个沉降监测基准点,并根据二等水准观测往返测量,检查高程标准网的工作稳定性,然后将其和基准点一起构成沉降监测网,并在开工之前进行第一个监测,進行两次独立观测将选择中间数值作为监测的初始值。
其次,注重监测过程中的检查保护工作,有专门负责人定期进行巡视工作,为了便于辨别应在醒目位置进行标记,同时为了避免杂物进入孔中应及时盖住孔盖；和施工单位做好积极的沟通交流,并共同做好保护工作；如果监测点遭到破坏应及时布置新的监测点,并取得初始值,测量数据应在原有的基础上累计,从而保证监测数据的连续性。每期监测之前应对使用的仪器进行检查,确保水准仪的i角在20秒范围内。
最后,要求深层土体水平位移每隔住sm使用仪器自动采集一组数据,数据精确到0.lmm.,针对每隔监测点应进行正反两次测量,将钢筋应力计布置在支撑内,要求在每组中布置两只,同时在支撑断面的主筋上对称焊接应力计。裂缝监测是应将监测的重点放在裂缝的变化、走向和长度上,同时使用裂缝观测仪监测裂缝的最宽位置和末端那组的宽度数据,计算出宽度变化情况。监测时注意外界环境的影响,当遇到雨夭或特殊情况时应增加监测频率。
三、深基坑的变形控制
基坑开挖势必引起周围地基中地下水的变化和压力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及地下管线产生影响，严重时危及到安全和使用，与此同时，大量土方运输、周边堆载、雨水浸入也会产生较大影响，深基坑变形控制的目的虽能保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用，但在目前情况下，考虑经济原因，一般主要是控制基坑支护结构的变形控制，只有在周边环境变形处理能较节省费用或相关设施重要程度较高时，才考虑对周边环境设施进行隔离或加固处理。
一般情况下，深基坑的允许变形控制量是根据基坑的深度和周围建(构)筑物、地下管线、道路等承受变形能力的情况，由设计确定深基坑的安全等级和支护结构的变形量；而在施工过程中不仅需要按设计要求控制支护结构的变形量，而且要同设计确定周围建(构)筑物、地下管线、道路的允许变形量并随时监控。施工前不但要对围护墙体及周围环境的变形作出准确预测，而且有必要建立支护结构变形控制与周边环境变形控制之间的关系，通过提前预测和及时监控，进行积极主动的控制。
一般情况下，变形控制是在支护结构安全度控制的基础上进行的变形量控制，如果周边环境预测的允许最低变形量大于支护结构的实际变形量，可在对周边环境进行一定程度的监控情况下，实施深基坑的安全度控制即可。如果基坑较深或开挖面积较大，周边环境允许最低变形量较小，支护结构变形量难以满足要求时，或支护结构变形控制较难时，则需要对周边环境内的最低允许变形量的建(构)筑物或地下管线或道路采取加固、隔离措施，提高周边环境内的最低允许变形量，以降低深基坑变形控制的难度。
在深基坑开挖过程中，土体的含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，需要采用原位测试手段进行现场测试，如现场十字板剪切试验，协同设计共同确定现场的实际土体参数，进行支护结构参数的反分析计算，如发现问题应及时进行修正，以防止因支护设计方案问题使支护结构产生较大的变形。
一般深基坑周围环境复杂，场地条件差，随着基坑深度和面积不断加大，深基坑的变形控制越来越难。实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形，水的影响使深基坑的变形控制更加复杂。变形控制过程需要特别注重减轻水的危害性，把水的问题处理好，特别是高地下水位、砂质土地基，由于止水、截水、降水、排水不当或失效，造成周围地面、建筑物、管网等沉陷、变形、开裂等，处理好水的问题是变形控制的重中之重。
加强施工过程的监测控制，减少施工的盲目性，及时发现施工过程中的异常并预警，预测基坑及结构的稳定性和安全性及变形趋势，提出工序施工的调整意见及应采取的安全措施，保证整个工程安全、可靠推进。施工过程中变形监测的重点是:支护结构的测斜位移、邻近建筑物的沉降、倾斜和裂缝及发生时间和发展过程的监测；邻近构筑物、道路、地下管网设施的沉降和变形监测；基坑开挖后的基底隆起观测；地下水位监测；裂缝观测。目前的基坑监测还不能满足现场要求，可靠性低，要注意采用多项监测手段，利用发生事故前支护结构位移、受力、周边环境沉降、裂缝等都有变化的特点，使其监测结果能互相验证。同时需要有经验的工程师每天进行肉眼巡视，主要对地圈梁(帽梁)、邻近建筑物及邻近地面的裂缝、沉降和支护结构工作位移、流土、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行检查、记录和分析，形成有效的监测系统，使工程设计和施工设计紧密结合，以达到保证工程和周围环境安全和及时调整优化设计及施工的目的。
解决好基坑周边堆载的问题，施工过程中基坑周边可利用的空间较小，迫不得已在基坑周边堆载，但设计方案没有考虑这些荷载，使得周边堆载常常不符合设计要求的工况，特别是有较大的动荷载时，更容易造成基坑支护结构的变形过大。解决这个问题需要将施工方案和设计方案相结合，或在设计方案阶段考虑施工过程中的实际堆载，或施工方案中控制周边堆载，满足设计要求和工况，总之设计和施工要紧密配合，及时在设计方案或施工方案确定前解决此类问题，不留隐患。
结束语
生活水平不断提高,使人们越来越重视工程质量。深基坑变形监测在保证工程质量上发挥重要作用,因此受到人们的高度重视。深基坑变形监测需要的技术含量较高,如果对整个监测过程没有系统的把握很难做到及时预警,失去深基坑变形监测的意义。因此,在深基坑变形监测时应确定科学的监测方案,认真控制监测的细节,及时处理监测数据预警情况,从而排除深基坑施工中存在的安全隐患,保证施工质量。
参考文献
[1]朱浩波.民用建筑物变形观测方法的研究[J].科技传播,2010，(13).
[2]邱重生.深基坑开挖施工变形监测的监理[J].广东土木与建筑,2007，(02).
[3]顾汉忠.建筑物的变形观测方法及常见问题的处理[J].城市道桥与防洪,2011，(12).
关键词：深基坑；变形观测；防治措施
中图分类号： TV551文献标识码： A
一、深基坑施工监测的项目及特点
深基坑支护监测一般需要进行下列项目的测量:监控点高程和平面位移的测量；支护结构和被支护土体的侧向位移测量；基坑坑底隆起测量；支护结构内外土压力测量；支护结构内外孔隙水压力测量；支护结构的内力测量；地下水位变化的测量；邻近基坑的建筑物和管线变形测量等。深基坑施工监测的特点有以下两点。
1、时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应,深基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有时间性。测量结果是动态变化的,1d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Pd,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。
2、高精度
普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mmPd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,因此深基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
二、深基坑变形监测具体实施
高程基准网是变形监测的主要部分,因此检测事前应首先建立高程基准网,即按照规范标准在影响区域外埋设三个沉降监测基准点,并根据二等水准观测往返测量,检查高程标准网的工作稳定性,然后将其和基准点一起构成沉降监测网,并在开工之前进行第一个监测,進行两次独立观测将选择中间数值作为监测的初始值。
其次,注重监测过程中的检查保护工作,有专门负责人定期进行巡视工作,为了便于辨别应在醒目位置进行标记,同时为了避免杂物进入孔中应及时盖住孔盖；和施工单位做好积极的沟通交流,并共同做好保护工作；如果监测点遭到破坏应及时布置新的监测点,并取得初始值,测量数据应在原有的基础上累计,从而保证监测数据的连续性。每期监测之前应对使用的仪器进行检查,确保水准仪的i角在20秒范围内。
最后,要求深层土体水平位移每隔住sm使用仪器自动采集一组数据,数据精确到0.lmm.,针对每隔监测点应进行正反两次测量,将钢筋应力计布置在支撑内,要求在每组中布置两只,同时在支撑断面的主筋上对称焊接应力计。裂缝监测是应将监测的重点放在裂缝的变化、走向和长度上,同时使用裂缝观测仪监测裂缝的最宽位置和末端那组的宽度数据,计算出宽度变化情况。监测时注意外界环境的影响,当遇到雨夭或特殊情况时应增加监测频率。
三、深基坑的变形控制
基坑开挖势必引起周围地基中地下水的变化和压力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及地下管线产生影响，严重时危及到安全和使用，与此同时，大量土方运输、周边堆载、雨水浸入也会产生较大影响，深基坑变形控制的目的虽能保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用，但在目前情况下，考虑经济原因，一般主要是控制基坑支护结构的变形控制，只有在周边环境变形处理能较节省费用或相关设施重要程度较高时，才考虑对周边环境设施进行隔离或加固处理。
一般情况下，深基坑的允许变形控制量是根据基坑的深度和周围建(构)筑物、地下管线、道路等承受变形能力的情况，由设计确定深基坑的安全等级和支护结构的变形量；而在施工过程中不仅需要按设计要求控制支护结构的变形量，而且要同设计确定周围建(构)筑物、地下管线、道路的允许变形量并随时监控。施工前不但要对围护墙体及周围环境的变形作出准确预测，而且有必要建立支护结构变形控制与周边环境变形控制之间的关系，通过提前预测和及时监控，进行积极主动的控制。
一般情况下，变形控制是在支护结构安全度控制的基础上进行的变形量控制，如果周边环境预测的允许最低变形量大于支护结构的实际变形量，可在对周边环境进行一定程度的监控情况下，实施深基坑的安全度控制即可。如果基坑较深或开挖面积较大，周边环境允许最低变形量较小，支护结构变形量难以满足要求时，或支护结构变形控制较难时，则需要对周边环境内的最低允许变形量的建(构)筑物或地下管线或道路采取加固、隔离措施，提高周边环境内的最低允许变形量，以降低深基坑变形控制的难度。
在深基坑开挖过程中，土体的含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，需要采用原位测试手段进行现场测试，如现场十字板剪切试验，协同设计共同确定现场的实际土体参数，进行支护结构参数的反分析计算，如发现问题应及时进行修正，以防止因支护设计方案问题使支护结构产生较大的变形。
一般深基坑周围环境复杂，场地条件差，随着基坑深度和面积不断加大，深基坑的变形控制越来越难。实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形，水的影响使深基坑的变形控制更加复杂。变形控制过程需要特别注重减轻水的危害性，把水的问题处理好，特别是高地下水位、砂质土地基，由于止水、截水、降水、排水不当或失效，造成周围地面、建筑物、管网等沉陷、变形、开裂等，处理好水的问题是变形控制的重中之重。
加强施工过程的监测控制，减少施工的盲目性，及时发现施工过程中的异常并预警，预测基坑及结构的稳定性和安全性及变形趋势，提出工序施工的调整意见及应采取的安全措施，保证整个工程安全、可靠推进。施工过程中变形监测的重点是:支护结构的测斜位移、邻近建筑物的沉降、倾斜和裂缝及发生时间和发展过程的监测；邻近构筑物、道路、地下管网设施的沉降和变形监测；基坑开挖后的基底隆起观测；地下水位监测；裂缝观测。目前的基坑监测还不能满足现场要求，可靠性低，要注意采用多项监测手段，利用发生事故前支护结构位移、受力、周边环境沉降、裂缝等都有变化的特点，使其监测结果能互相验证。同时需要有经验的工程师每天进行肉眼巡视，主要对地圈梁(帽梁)、邻近建筑物及邻近地面的裂缝、沉降和支护结构工作位移、流土、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行检查、记录和分析，形成有效的监测系统，使工程设计和施工设计紧密结合，以达到保证工程和周围环境安全和及时调整优化设计及施工的目的。
解决好基坑周边堆载的问题，施工过程中基坑周边可利用的空间较小，迫不得已在基坑周边堆载，但设计方案没有考虑这些荷载，使得周边堆载常常不符合设计要求的工况，特别是有较大的动荷载时，更容易造成基坑支护结构的变形过大。解决这个问题需要将施工方案和设计方案相结合，或在设计方案阶段考虑施工过程中的实际堆载，或施工方案中控制周边堆载，满足设计要求和工况，总之设计和施工要紧密配合，及时在设计方案或施工方案确定前解决此类问题，不留隐患。
结束语
生活水平不断提高,使人们越来越重视工程质量。深基坑变形监测在保证工程质量上发挥重要作用,因此受到人们的高度重视。深基坑变形监测需要的技术含量较高,如果对整个监测过程没有系统的把握很难做到及时预警,失去深基坑变形监测的意义。因此,在深基坑变形监测时应确定科学的监测方案,认真控制监测的细节,及时处理监测数据预警情况,从而排除深基坑施工中存在的安全隐患,保证施工质量。
参考文献
[1]朱浩波.民用建筑物变形观测方法的研究[J].科技传播,2010，(13).
[2]邱重生.深基坑开挖施工变形监测的监理[J].广东土木与建筑,2007，(02).
[3]顾汉忠.建筑物的变形观测方法及常见问题的处理[J].城市道桥与防洪,2011，(12).