张小强

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450000）

南宁基地职工周转房大楼工程位于南宁市青秀路西侧，总建筑面积49436 m2，其中地上34776 m2，地下14660 m2，呈矩形布置在规划红线范围内的地下，工程主体南面、西面为已建住宅，北面为龙滩水电开发有限公司业务大楼（已建），东临青秀路。本工程地下四层，基坑周长255 m，面积约4044 m2。±0.000相当于地质报告提供高程96.10 m，基坑底相对±0.000为－23.00 m，拟建建筑基础形式为筏板基础。采用排桩+锚杆支护作基坑支护结构。材料：桩身、冠梁及腰梁砼为C30 砼；支护桩、冠梁及腰梁纵筋钢筋为HRB400，箍筋级别为HPB235；支护桩砼保护层厚50 mm。基坑侧壁安全等级为一级，设计使用年限一年。为保证该工程安全实施，现对其基坑进行工况监测[1]。

1 工程地质与水文条件

1.1 地质条件

拟建场地位于广西南宁市民族大道与青秀路交汇处西南侧约180 m，交通十分便利，地理位置优越。场地地貌单元属丘陵地貌，经人工挖填后，现场地地势较平坦，地面高程94.54 m～96.07 m，相对高差1.53 m。据钻探揭露，在最大钻探深度60.00 m范围内，场地地层主要由人工素填土（Q4m）l和第三系（E）粉砂质泥岩、含砾砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩。

1.2 水文地质条件

场地内地下水为上层滞水和基岩裂隙水，其中上层滞水赋存于素填土①层中，水量一般，主要受生活废水及大气降水补给，稳定水位埋深0.50 m～1.30 m；基岩裂隙水赋存于强风化砂岩②层的破碎带及煤层中，主要由降雨及地表水补给，水量一般，勘察期间稳定水位埋深9.8 m～13.5 m（标高86.17 m～82.63 m）。地表水对混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

2 监测项目设计与实施

本基坑监测项目有墙顶水平位移、墙体变形、钢筋应力、支撑轴力、立柱变形、地下水位和管线变形监测。

在施工前对可能受影响的管线或建筑进行测绘，以便在施工中进行变形观测。基坑监测工作直到地下室顶板完成，达到设计强度为止[2]。

2.1 监测项目设置

结合项目区的实际情况，对基坑的重要部位进行工况检测，具体监测项目设置见表1。

表1 监测项目一览表

2.2 桩顶水平位移监测

2.2.1 基准点布设和监测点布设

测站基点根据施工段的划分，拟布设在基坑围护结构两端附近的地面上，并在基坑外稳定的地方设置校核基点用以校核测站基点，数量不少于3 个且埋设于2.5 倍基坑深度之外。基点可用直径Φ12 以上的圆头螺钉，顶部锯十字小槽并涂防锈漆而成，埋深不小于60 mm。埋设时用冲击钻钻孔，清水冲洗干净，并灌入水泥浆，放入圆头螺钉固结而成。

墙顶位移每隔15 m 布置一个测点，测点采取钻孔预埋长100 mm 直径12 mm 的钢筋，钢筋端头设置强制对中螺栓，涂防锈漆做好标志，并浇注混凝土方礅。见图1。

图1 水平位移监测点埋设示意图

2.2.2 实施方法

基坑支护结构桩顶水平位移监测等级划分选定《工程测量规范》变形测量等级三等。

使用仪器：经过国家批准的计量检定部门检定并取得合格证书的一级或二级全站仪和相应的配件，拟投入精度为1″的Nikon C-100 全站仪及配套的配件。

墙顶位移监测采用极坐标法。在基点架设全站仪对各监测点进行坐标测量从而得出与初始观测值的偏差值，该偏差值不能直接反映水平位移情况，需要与原施工坐标系作一转换计算后方可反映水平位移情况，即监测点的X 或Y 方向与基坑的纵向平行或垂直。

每次监测前应先对基点进行校核，确定无误后方可进行监测点的监测。监测点的初测将进行2 次，以各监测点的平均观测值作为初始观测值。通过各次观测值与前次观测值和初始观测值的比较计算得到各监测点的本次位移值和累计位移值。

2.3 侧向变形监测

2.3.1 测点布置

监测孔每隔30 m 布置一个测点，同一孔竖向间距0.5 m。测点布置方法为变形监测采用测斜装置（测斜仪+测斜管），测斜管采用壁厚5 mm，直径70 mm 的专用测斜管。测斜管固定在钢筋笼内，钢筋笼应具备足够的刚度，以防起吊过程中因变形导致测斜管破裂。先将测斜管绑扎于钢筋笼上，尽量保持管体的铅垂，落笼时，必须保证测斜管的一对导槽指向需测量位移的方向，管顶高出墙顶150 mm～300 mm，埋设深度宜超过最深开挖面以下3 m～5 m，测斜管两端应密封，注满清水，防止水泥浆、泥浆、杂物堵塞管孔。埋好管后，需停留一段时间，使导管与连续墙固连为一个整体。在墙顶冠梁施工完成后，需砌筑方墩加以保护防止测斜管被破坏，并以软木塞密封测斜管口。测斜管安装示意、测斜原理图见图2。

2.3.2 测量方法

在本监测项目中，拟使用CX 系列钻孔测斜仪，1 次/2 天。测斜仪放入管底后，每隔0.5 m～1.0 m 由下向上拉线进行读数，然后将测头转动180°再进行读数。将两次读数进行比较，如相差不大取平均值作为本次的观测读数。根据信号传输线上的刻度知道测斜仪的空间高度，根据接受仪读数知道测斜仪在该高度上铅垂线之间的倾角，即可得出不同深度部位的水平位移值，从而可绘出立面倾斜曲线，见图2。水平位移的警戒值为≤0.25%H 且≤30 mm(取最小值的80%为警戒值)，基坑开挖最小深度约为20 m，本工程连续墙侧向水平位移监测报警值取为30 mm。变化速率不得超过1 mm/d，当连续墙侧向水平位移大于1 mm/d 时，须加密观测频率。

图2 测斜管安装示意、测斜原理图

2.4 地下水位监测

2.4.1 测点布置

在围护结构外缘距基坑边1.0 m 处，每隔30 m 布置一个测点。水位监测孔采用XY-100 地质钻钻孔，钻孔深度视基坑开挖深度定，深度约至中风化层并深入中风化层3 m～5 m，测孔平均深度约为30 m。测孔内置φ50 PVC 灰管，测管外侧以@1000 mm 梅花型布置的φ5 mm 滤水孔，外包裹滤网和铁丝网。

2.4.2 监测方法

使用HOBO 水位自动记录仪进行观测。在观测前先将仪器检查调试完好，然后简单用钢丝绳悬挂在测井里即可，在其接触到水面时自动测量记录水位的深度。基坑开挖前丈量初始值，基坑开挖阶段每3～7 天测1 次，如遇暴雨或监测数据突变，需加在监测频率。本工程范围的地下稳定水位埋深为6.50 m～9.60 m 之间，基坑开挖引起的坑外地下水位下降不得超过3.10 m，下降速率不得超过0.5 m/d。必要时回灌补偿。

2.5 邻近建筑物沉降、倾斜监测

2.5.1 基础沉降

沉降监测等级划分选定《建筑变形测量规程》变形测量等级三级，最终沉降量的观测中误差为±1.5 mm，闭合差（mm）。采取与区间两端水准基点联测法，沉降监测等级划分选定《建筑变形测量规程》变形测量等级三级，最终沉降量的观测中误差为±1.5 mm，闭合差（mm）。测量仪器选用DSZ2（FS1）型水准仪、铟瓦尺。

沉降监测将先对基准点进行连测，连测次数不小于2 次，然后根据具体情况以基准点为基准，基准点、监测点、转点组成闭合、附合或往返水准路线进行测量通过平差得到各监测点的高程值。监测点初测将进行2 次，取其高程平均值作为各监测点的初始高程值。在初测的基础上进行以后的沉降监测，得到监测点的各次高程值。通过计算得到各监测点的本次沉降值和累计沉降值。基坑开挖前读取初始值，取三次读数平均值，基坑开挖期间中1 次/2 天，非开挖期间1 次/5 天。根据设计图纸要求，本工程沉降位移的警告值为15 mm 或每天连续发展3 mm，警戒值为25 mm 或每天连续发展5 mm，控制值为30 mm。变化速率不得超过2 mm/d。

2.5.2 建筑物倾斜

本工程采用投点测水平角的方法对建筑物的倾斜度进行测设，在墙上设上中下三点连成竖线。测站布置于开阔地带以及建筑相互垂直墙面的延伸线上，上下尽可能靠近窗口，并在基坑开挖前埋设强制对中测墩和测墩的初次观测。

基坑开挖前读取初始值，取三次读数平均值，基坑开挖期间中1 次/2 天，非开挖期间1 次/5 天。测量仪器选用DSZ2（FS1）型水准仪、铟瓦尺、DJ2 经纬仪。根据设计图纸要求，本工程的沉降警告值为15 mm 或每天连续发展3 mm，警戒值为25 mm或每天连续发展5 mm，控制值为30 mm。变化速率不得超过2 mm/d。

3 监测数据处理

3.1 量测成果整理

量测完成后，对每一个量测断面内的每一种量测项目所得到的原始数据应及时整理，并形成正式记录，主要文件包括：测点布设图、原始数据记录表；位移（应力）速度与时间和开挖面距离的变化图；位移（应力）加速度与时间和开挖面之间的变化图。

3.2 数据处理

利用计算机对本次监测数据进行处理可以提高数据处理效率，加快工作进度的同时，又可以保证数据处理结果的准确性,处理流程如图3。值得注意的是，在实际工作中需结合计算机和传感式监测仪的特点对监测工程中的零飘移和温度补偿因素进行处理。

图3 数据处理流程图

4 监测质量保证措施

4.1 组织完善的监测小组

结合本工程实际工况及测点布设特点，拟成立施工、监测经验丰富，且具有结构受力分析、计算的6 人专业监测小组，并由监测小组负责编制完整、严密的监测计划及监测质量审核制度，保证监测工作流程完整，环节紧密。

4.2 建立良性的信息反馈机制

建立监测小组与工程相关各单位之间的良性互动关系，及时完成监测数据的交流和信息反馈工作，发现问题，及时处理，保证信息准确、工程顺利进行。

4.3 制定可行的监测实施方案

制定可行的监测实施方案，确保监测数据的真实性和可靠性，其中主要包括：制定各个监测对象的保护措施；制定由专人对量测仪器进行管理和保养，并进行定期检验的制度；监测过程中各项目因遵循的规范和细则。

4.4 严格确保工序质量

要根据设计和规范要求，按照测量工作的程序和方法耐心细致地做好测量工作，确保测量工作准确无误；控制好各种材料的材质和强度，砂子的细度模数，粗骨料的粒径和各项力学指标，砂石骨料的含泥量等；在施工过程中根据骨料的含水率随时间调整；砼工程的模板要平整，支撑要牢固，浇筑前检查水泥、骨料的备料情况，以便能连续浇筑。

5 结语

基坑工程是保证工程安全的重要手段，在实际施工过程中，应对其进行及时、全面的工况监测，以避免事故发生。基坑监测工作应遵循可靠、及时、全面的原则，进行多层次和关键部位的重点监测，尽早发现问题，并结合应急方案提出解决措施，保障基坑的稳定安全。