高层建筑基坑工程变形监测探讨

高层建筑基坑工程变形监测探讨

戚元强

身份证号码： 37292819910423****

摘要：随着我国的高速发展，人们的生活水平质量提高，城镇化速度在加快，为了缓解土地资源紧张，解决老百姓商用和民用住房问题，高层建筑层出不穷。在高层建筑中，楼越高基础就越深，在基础施工过程中，如何确保基坑安全是头等大事。因此，编制好基坑监测的方案非常重要，通过监测和数据分析，及时发现问题，及时采取措施。本文从监测方案编制、监测方法、数据分析等环节着手，总结出基坑监测中应该注意的问题，供同行参考。

关键词：高层建筑；基坑工程；变形监测

引言

近年来，随着城市化水平的提高，城市人口密度逐年增加，为了缓解交通压力和城市核心区土地资源紧缺的难题，城市综合开发出现立体化及多元化的特点，地下空间的开发速度和力度逐渐加快，比如，地铁隧道、地下车库、地下综合商场在各城市快速建设，从而出现了大量的城市基坑工程，这类基坑工程具有下列特点：毗邻人类活动区，安全风险高，影响范围广；开挖深度大，施工所需时间紧迫。近年来，出现了多起基坑坍塌事件，造成了非常大的经济损失和人员伤亡。针对此类深大基坑，通常需要安全监测，及时发现基坑特征点三维坐标的变化对基坑的及时支护及相关专业决策具有重大意义。国内外学者对基坑监测方法做了大量研究，比如，研究了基坑变形监测的内容和预报方法，提出了监测点精度要求反推控制网等级的技术方案，并验证了该方法的正确性和可行性；主要分析基坑施工对周边建筑物的影响及建筑物变形原因分析；以某深基坑为研究对象，论述了基坑监测点的布设及监测方法，主要包括水平、竖向位移监测、深层水平位移监测及锚杆拉力监测、地下水位监测等，并对监测结果进行分析；推导出了一种精密三角高程测量公式，该方法不用量取仪器高、棱镜高，减少了三角高程测量中的误差来源，证明了精密三角高程可以在沉降监测中代替三等水准，解决了几何水准测量任务量大、效率低的问题。

1做好深基坑监测的要求及意义

首先从技术体系的应用意义来讲，在深基坑开挖的过程中，由于土方卸载导致周围的围护体系性能下降，周边的土体结构会逐渐向中间进行位移。这不仅会对施工过程造成较大的隐患，也会直接影响后期地下室结构的综合质量，因此，做好深基坑监测，可以及时的把握深基坑施工期间的动态性因素。做好深基坑监测，也可以了解整体的施工过程是否会对周边环境产生影响，并且制定调解方案，这能够进一步提升地下室施工的有效性，在确保安全的同时，增强整体工程的经济效益和社会价值。从深基坑监测的内容角度来讲，主要涉及到了以下几个方面：常见的深基坑监测，以基坑支护体系监测以及周边环境监测为主，支护体系监测主要涉及到了支护结构本身的性能检测、立柱以及土体深层侧向位移监测等。针对基坑周边环境进行监测，涉及到了施工范围内的建构筑物检测、土壤土体环境监测、地表监测、地下水位监测、地下管线检测等。整体的工程监测体系必须要有目的、有规划的进行，这样才可以满足实际的施工需求，同时也能够起到提升工程经济价值的作用。在监测作业的过程中，首先需要根据监测数据了解基坑本体的实际变形情况，并且结合变形的数据进行信息反馈，制定基坑防护方案，利用数据监测了解周边建构筑物以及地下管线是否存在异常情况，确保整体的基坑及周边处于安全状态。在监测期间必须要针对支护结构的实际性能和质量进行验证，分析其是否能够达到预先的设定要求，同时结合反馈出来的数据，了解工程的信息变动情况，结合不同环节进行施工进度调整和施工质量调整，确保实际的基坑施工能够满足地下室建设的要求。建立在这一系列目的的基础上，落实地下室深基坑监测，已经成为了当前高层建筑施工过程中的重点，必须要受到多方的重视。

2基坑工程变形监测探讨

2.1高层建筑基坑工程地下水位监测点的建立及监测方法

水位监测点应沿基坑周边、被保护对象（如建筑物、地下管线等）周边或在两者之间布置，监测点间距宜为20m~50m。相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。水位监测管的埋置深度（管底标高）应在控制地下水位之下3m~5m。采用钻孔法埋设水位管，水位管管壁开有渗水孔，在下沉之前要使用纱布把水位管缠绕，管底要密封，防止沙子泥浆进入管内，钻孔与水位管之间缝隙用细沙填充，管口做好保护装置，防止管口遭破坏或杂物堵塞管口。水位管埋设完成后，利用水准仪联测基准点，严格测出管口标高WO。地下水位采用水位仪观测，将水位仪缓缓放入水位管中，当碰到水面时接收机会发出蜂鸣声，上下多放几次，准确读出水位仪绳子上的读数，记录水位仪深度Wi，根据公式W=WO－Wi（W代表本次水位标高，WO代表管口标高，Wi代表本次水位仪深度），地下水监测如图1所示。

图1

2.2位移计算与统计

每期监测的成果按《建筑基坑工程监测技术规范》中附录A表格填写，获得初始值后，每期监测成果与前期监测成果比较，可得到监测点的水平位移与垂直位移。调制水平、垂直位移成果表，绘制水平位移矢量图，垂直位移曲线图，工程结束后并编写监测技术报告。

2.3地下室基坑深层的水平位移监测

针对深层结构进行监测，主要以其水平位移作为监测对象，本工程选用的监测设备以斜测仪为主。首先需要检查纳入地基结构中的斜侧管内部是否通畅，通过测模拟测头进行检测，其次，分析斜测仪自身的工作状态是否完好，并且在导槽中放入侧头导轮，将测头缓慢的下放到导管的底侧。接下来每下降50厘米，进行一次数据取读和记录，完成整体测量之后，将测头旋转180度，再次进行重复测量。将首次测量得出的数据与第二次测量得出的数据进行读数对比，分析读数是否存在异常情况，并且针对异常读数进行重新测量，分析是否存在误差，检查整体设备的运行状态，尽量避免差异性的存在。经过深层水平位移监测之后，其结果在前期缓慢增加，中期呈现着较大的上下波动情况，后期逐渐趋于稳定，最大的监测值并没有达到警报值，证明基坑边坡以及结构较为稳定。

2.4锚杆拉力及土钉检测

本工程的锚杆拉力以及土钉检测作业利用振弦读数仪以及锚索测力计进行操作。首先锚杆加锁之前，需要结合实际的操作规范将锚杆拉力计，置于锚杆的顶端，将拉力计的电缆设置在便于测量的位置，然后加锁固定。通过拉力计获取锚杆初期的频率数值，并且将其记录下来，利用检测了解垂直位移的变化和水平位移的变化结果。综合整体的变化，结果来看在中间呈现着较强的波动状态，后期逐渐平稳，最大值并未达到警报标准，证明土钉及锚杆的性能符合实际的施工需求。

结语

总之，要做好高层建筑基坑工程变形监测，要从监测方案入手，制定好各个监测项目的监测点埋设及监测方法，明确各监测项目的报警值，每期监测结束，要及时处理数据，对监测点稳定性进行分析，同时还要建立变形量与变形因子关系数学模型，对基坑引起变形的原因做出分析和解释，必要时还要对变形的发展趋势进行预报，确保基坑工程在施工过程中的安全稳定，同时确保高层建筑地下室施工安全。

参考文献

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[2]郑干.基坑地表沉降监测数据处理及变形预测模型研究[D].淮南：安徽理工大学,2018

[3]夏伟,艾波,辛文鹏,方京.基坑变形监测分析及预报方法研究[J].北京测绘,2019,33(5):579-584

[4]张博.基坑施工期周边建筑物变形监测与预报方法研究[D].成都理学,2012