基坑变形监测综述

基坑变形监测综述基坑变形监测综述摘要：基坑监测与基坑设计、施工同被列为基坑工程质量保证三大基本要素。基坑变形监测的实施，基坑监测数据的获取、基坑监测的预警及监测报告的提交都应严格按照相关规范、规程执行。基坑工程发生重大事故前都会有预兆。准确有效的监测及报警完全能将基坑事故消灭在萌芽状态，达到确保人民生命财产安全。关键词：基坑/监测/观测1引言随着超高层建筑的高速发展，深基坑工程施工中对基坑监测及其周边相邻建筑物、道路、地下管线、隧道等保护对象进行沉降及水平位移监测，已越来越受到人们的重视和推广。在过去几年中，因深基坑工程因开挖引起基坑变形、周边相邻建(构)筑物沉降．，从而导致基坑坍塌、相邻建(构)筑物开裂甚至倒塌的工程事故频发，造成了严重的人员伤亡事故和经济损失。近年深基坑的支护设计、施工及其监测已逐渐形成共识的系统施工工艺流程．，且基坑监测是其中一个重要的组成部分，而施工场地变形监测作为基坑监测的一个重要内容越来越受到重视。2监测内容基坑监测是一项技术复杂，不确定因素多，风险较大的系统工程，根据车站基坑支护及周围环境的特点，以及基坑施工对场地周边建筑物及道路等的影响，需对施工场地周围进行土体深层水平位移监测、围护桩桩顶水平位移及沉降监测，型钢支撑轴力监测，围护结构内力监测，邻近地面建筑物、构筑物的沉降、倾斜、裂缝的监测，坑外地下水位监测，要求基坑围护全过程监测，确保施工安全和开挖顺利进行。3监测目的在基坑施工过程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题。基坑工程的设计预测和预估能够大致描述正常施工条件下，围护结构与相邻环境的变形规律和受力范围，但必须在基坑开挖和支护施工期间开展严密的现场监测。监测目的是施工期间掌握基坑边坡及周边建筑物的情况，做到心中有数，确保基坑及周边环境的安全。基坑工程施工及地下结构施工期间，应对基坑支护结构受力和变形、周边建筑物等保护对象进行系统的监测，通过监测，及时掌握基坑开挖及施工过程中支护结构的实际状态及周边环境的变化情况，做到及时预报，为基坑边坡和周边环境的安与稳定提供监控数据，防患于未然；通过监测资料与设计参数的对比，可以分析设计的正确性与合理性，科学合理的安排下一步工序，必要时及时修改设计，使设计更加合理，施工更加安全，相邻建筑物不受施工的危害，本工程采用信息化施工方法，边施工边监测，及时反馈监测结果。该工程通过信息化施工，监Nd,组与驻地监理、设计、业主及相关各方建立良性的互动关系，积极进行资料的交流和信息的反馈，优化设计’调整方案，保证了工程施工的顺利进行。4基坑水平位移监测方法对于精度要求较高的基坑水平位移监测，仪器应选择标称精度(1”，1mm+10“D)或更高精度的全站仪，为削弱某些系统误差影响，应固定人员、固定仪器设备、固定线路(整个监测期间都以工作基点作为设置测站点)，且尽量安排在有利时间段观测。首次观测方法。①基准网的观测：在工作基点上设置测站，采用全圆方向法对四个基准点上的棱镜进行角度和距离观测。观测四个测回，测回间变动度盘位置。②对监测点的观测：基准网观测完毕后用极坐标法对各个水平位移监测点的目标棱镜进行观测，每点观测两测回。基准网和监测点的首次观测应独立观测两次。③初始数据计算：以工作基点的初始位置为原点，以基坑的相互垂直的主轴线方向为坐标轴，建立独立平面直角坐标系，据外业观测数据计算各个基准点和监测点的初始坐标值。基坑施工过程中的水平位移监测方法：①测站位置的确定：全站仪在工作基点上设置测站，按全圆方向法对基准点进行角度和距离观测，观测两测回，按边角后方交会法计算测站点的位置；②对监测点的观测：极坐标法对各个监测点观测一测回。5观测方法为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。（1)基准点观测方法。观测方法参照(建筑变形测量规范二级精度要求进行，基准点水平角观测采用J2型全站仪按照5个测回测定，距离4测回测定。初始观测时如不稳定可适当增加观测的测回数，平差后点位坐标中误差应小于5．0mm，否则应进行返工重测，直至点位坐标中误差小于5．0mm。（2)水平位移观测方法。基坑水平位移观测，主要采用前方交会法进行，即：在基准点上安置J2型全站仪，用2测回测定观测点的水平角度及水平距离，计算出观测点的坐标值，与其初始值进行比较计算出累计水平位移量。由于基坑开挖所引起的各种水平位移一般均向基坑内测，为直观方便起见，坐标系统采用平行于基坑边的独立坐标系统。基坑水平位移观测精度及周期水平位移观测的主要技术要求：1)水平位移观测精度要求。观测精度按二级变形测量要求进行，即观测点坐标中误差≤5．0mm。2)基坑水平位移观测周期。开挖观测，基坑开挖期间拟每天观测一次；基坑开挖到设计标高后，原则上每周监测一次，地下室筏板施工完基坑护壁施工期间每周一次，护壁完工至基础底板开始施工的间歇期每2周一次。特殊情况基坑水平位移观测：如遇到变形较大、暴雨、积水、震动、荷载加压等情况可适当加密观测。观测到回填完为止，预计总观测约l4个周期。3)基坑变形的监测报警值。有关预警值的确定规范无明确规定：①支护结构坡体最大位移报警值：5．0cm；②以上各项发展速率报警值：每天发展不得大于2．0mm（2）垂直沉降观测沉降监测高程控制网测量：采用独立水准系，在远离施工影响范围以外两侧各布置一组稳固水准点，沉降变形监测基准网以上述永久水准基准点作为起算点，组成水准网进行联测。6测点布置和监测频率测点布设合理方能经济有效。在确定测点的布设前，根据场地的地质情况和基坑的围护设计方案，再根据以往的经验和理论，来考虑测点的布设范围和密度。能埋的测点应在工程开工前埋设完成，并应保证有一定的稳定期，在工程正式开工前，各项静态初始值应测取完毕。沉降、位移的测点应直接安装在被监测的物体上。监测频率：各项目在基坑开挖前测初值，且次数不少于两次，在开挖急剧卸载阶段，应一天一测，主体结构施工期间3天测量一次，当变形超过有关标准或场地条件变化时，应加密观测，当大雨，暴雨或基坑边堆载条件改变时及时监测，应连续观测。监测结果超过预警值时应加密观测，当有危险事故征兆时连续观测，并及时通知有关人员立即采取应急措施。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，超出预警值时迅速报有关部门处理。7监测成果总结每次各项观测数据，并以图表的形式形象直观的表达，各项监测值大小及变化曲线，异常情况及处理方法和效果，并定期总结监测结果及变化规律。本工程通过细致的监测工作，保证了基坑的全安，为工程的顺利完成奠定了可靠的基础。参考文献[1].王健，李小光，张爱霞城市复杂环境下大型深基坑水平位移监测方法研究木矿山测量[2].邢静一，常鹏发电综合主厂房基坑监测方案—西部探矿工程2012,24(7)[3].余莉，合肥某大厦深基坑支护变形监测方案分析—工程建设与档案2005,19(5)[4].杨延清，黑河市某商厦基坑及周边建筑变形监测—黑龙江科技信息2009(22)[5].刘均红，陈弦黄土地区地铁车站深基坑变形监测与分析2009(8)[6].杜向锋，基坑变形监测方案设计实例—大众科技2010(6)[7].刘作昌，基坑变形监测浅析—化工矿产地质2011,33(2)[8].冯文辰，刘欣，王永跃，刘绪广，基坑及周边建筑物变形监测方案2009,32(1)[9].叶永锋，建筑物基坑监测及其数据分析方法探讨—科技创新导报2012(15)[10].何恒名，李全海昆明轨道交通环城南路站深基坑监测与分析—科技与生活2012(6)[11].蒋燕，某地铁站基坑监测成果分析—低温建筑技术2012,34(2)[12].吴学萍，某住宅小区地下水泵站基坑变形监测分析[13].邹安安，浅谈基坑支护工程变形监测方案—江西科学2012,30(3)[14].叶雄，深基坑工程监测和控制—工业建筑2007,37(z1)[15].蒋冲，周科平，胡毅深圳平安金融中心基坑围护结构变形监测分析—岩石力学与工程学报2012,31(z1)[16].M.D.He，D.L.Zhang，M.D.He，J.Liu，G.P.LeAnalysisofsupportingstr