张咚泉

【摘 要】随着建筑工程技术的不断发展，近几年来高层建筑和超高层建筑的建设工程项目越来越多，相应的深基坑支护技术应用也越来越广泛，但在实际应用过程中深基坑支护工程容易出现变形问题，影响建筑物质量，所以需要加强对高层建筑深基坑支护工程变形监测分析。

【关键词】高层建筑；深基坑支护；变形监测

一、前言

随着城市化进程的不断加快，城市人口数量急剧增多，对高层建筑和超高层建筑工程项目的需求越来越大，对深基坑技术要求也越来越高。在深基坑支护过程中，深基坑支护工程的变形会对整体工程的顺利施工以及邻近建筑的安全性能产生严重破坏，在基坑开挖的过程中，受到地面下沉和坑底回弹等变形因素的影响，也会导致基坑失稳和支护结构坍塌，威胁施工人员的生命财产安全。因此，必须要加强对深基坑支护工程变形的监测，保证施工的安全性和可靠性。

二、高层建筑深基坑支护工程的必要性

在建筑工程项目中基坑支护工程作为一个重要的环节容易受到周边建筑物、施工质量、施工流程、地面防水作业、降水作业、土方开挖、气候条件、地质水文条件等各种因素的影响，导致设计内容和实际工作状态存在一定的差异，容易出现变形问题，所以，做好高层建筑深基坑支护工程的监测与研究具有十分重要的意义。基坑支护监测可以为基坑周边环境中的建筑以及各种设施的保护提供数据支持，工作人员对基坑周边的道路、管道网络以及建筑情况进行系统的监测，以评判基坑工程支护保护措施的准确性，及时发现支护工程的问题并进行解决，减少高层建筑施工对周围环境造成的破坏。其次，深基坑监测还可以为工程项目信息化的施工提供依据，实时的监测能够让工作人员及时掌握支护结构应力变化情况、岩土层应力状态以及深基坑支护项目变形问题等，施工人员和设计人员可以将设计方案与监测数据进行及时的分析对比，以明确施工是否满足施工规划的要求，为后续的施工与设计提供参考，达到信息化施工的目的。此外，深基坑监测项目还有利于进行设计方案的优化，深基坑项目监测可以明确设计过程中没有考虑到的各种问题，经过现场监测结果的分析研究之后可以进行修改与校正，以保证项目施工的可靠性和准确性。

三、高层建筑深基坑支护工程变形种类与问题

1.基坑底部变形

在进行高层建筑深基坑开挖的过程中，如果基坑的宽度比较大，而且开发深度较深，则容易出现基坑底部塑性隆起问题，基坑底部中心位置会从中心开始塌陷，并从四周位置逐渐升高，出现中间大而四周小的情况。当开挖深度不大时，则在基坑中心位置发生隆起问题的几率更高，程度也相应更大。基坑底部变形会导致建筑工程项目的稳定性严重下降，缩短工程项目的使用寿命。

2.墙体变形

如果基坑支护结构没有在高层建筑深基坑施工开始后建立好而且基坑开挖深度比较小，则容易出现墙体顶部偏移现象。在一般情况下，位移方式都是呈三角形状进行的，但如果基坑支护结构建立完成之后才发生墙体变形问题，则一般都是墙体向着基坑外侧出现一定的位移，这种现象被称之为墙体水平变形。在实际施工的过程中，土体本身的重量释放也会造成墙体产生竖向变形，表现为墙体的上升，而严重破坏整个基坑的安全性稳定性。

3.地面沉降

地面沉降是所有基坑施工过程中必须考虑的问题，对于高层建筑项目来说，地面的沉降对建筑物的破坏要远远大于中低层建筑。施工单位在施工之前必须要做好地基的考察与处理，保证地基强度能够满足高层建筑长期使用的要求。从实际调研情况来看，如果地基土质比较松软，且墙体入土深度较低，非常容易出现沉降现象，引起施工质量问题。但如果地基的土质比较硬，则容易发生地面位移，也会严重破坏高层建筑的稳定性。[1]

四、高层建筑深基坑支护工程变形监测方法

1.监测目的与监测要求

根据高层建筑深基坑支护工程施工要点，要及时测定施工过程中支护结构顶以及周边实体的变形情况，明确施工过程中支护结构的变化以及基坑的变形情况，合理判断支护结构和土体状态，及时改动设计数据，保证施工的安全性和科学性。按照基坑支护工程方案设计以及建筑基坑工程监测技术规范，确定监测的项目以及监测点的数量，做好监测点与基准点的布设与保护。监测点布置完毕之后，要布置明显的警示标志，避免监测点被破坏，在工程项目基坑开挖之前首先确定初始值，在基坑开挖之后每三天测量一次基坑数值，在开挖速度加快的阶段每天测定一次数值。测量频率还受到气候的影响，如果出现连续下一天或者不正常变形情况，也需要每天测量一次。如果出现报警值，则需要适当提高测量频度，每天测量两次或者三次。[2]

2.测量方法

根据相关项目标准，对深基坑支护工程进行的测量主要是包括沉降测量水平、位移测量以及地下水位测量。在进行高层建筑深基坑支护工程水平位移测量时，采用坐标法将全站仪架设到稳定的基准点位置并观测测点坐标，取三次测量值作为初始值。前一次观测值与本次观测值的差值作为累计位移量，相应的水平位移精度以及水平位移报警值根据基坑类别来确定。在对深基坑水平垂直位移进行检测的过程中，可以通过在两端设置观测点作为基准点，然后定期对两端位置进行检查，选取多个具有代表性的观测点，保证设计环境与实际使用环境之间的差异控制在一定范围之内，并利用相关设备进行测量。

沉降的變形监测是通过高程基准点间附合水准线路或者联测一条闭合水准线路来实现的，各监测点的高程由线路的工作点确定，在施工之前，测量好各个监测点的高程初始值，取三次测量的平均值。将这一次测量的高程减去上一次测量的高程得到这段时间内建筑物的沉降量，本次测量的高程减去一开始的高程所得的为累计沉降量，根据高层建筑深基坑的类别，确定监测精度和监测报警值，与实际测量结果进行对比，合理调控施工流程和施工方案，保证施工的稳定性和安全性。

在进行高层建筑深基坑支护工程地下水位测量时，首先确定水位观测井的位置，并将地下水位管放入水位观测井的孔洞当中。然后用中砂和粗砂等渗透水材料填实，用水准仪测得水位管管口高度以及管口顶部到管内水位的高度差，从而确定自然水面和计算水位的相对标准高度。在观测管埋设稳定之后，测定各个孔洞水位高程的初始值，三次测量取平均值。初始值与日常监测值之间的差值为地下水位的累计变化量，这一次测量值与前一次测量值之间的差值为一次变化量，地下水位测量的精度设置为0.5cm。

3.数据的分析与处理

在深基坑支护工程监测过程中采用专业的表格进行数据的记录，并保存相应的原始资料，按照要求进行计算、分析与复核，并整理成正式的记录报告。明确不同的采集方法以及不同原理仪器设备的使用误差，及时处理和反馈每次的监测数据，对比测量过程中产生的偶然误差和系统误差，根据监测内容和监测数据的不同，采用科学的数据处理方法进行数据处理，从而可以准确反映基坑支护结构以及周围建筑物的受力状态和变形状态，以预测高层建筑未来的变化情况，为后续工程建设提供专业准确的数据支持。

五、结束语

综上所述，高层建筑深基坑支护工程变形会对建筑物的稳定性和安全性产生严重影响，对人们的生命财产安全带来极大的威胁。因此，必须要做好高层建筑深基坑支护工程变形监测，明确变形的主要部位以及检测方法。本文主要对高层建筑深基坑支护工程变形的种类以及变形监测的方法进行探究，希望能够为建筑工程行业高层建筑施工提供一定的参考。

【参考文献】

[1] 杨玉堂. 不同基坑支护结构下膨胀土基坑边坡变形响应分析[D]. 西南交通大学，2016.

[2] JGJ 8-2007， 建筑变形测量规范 [S].