張 棟

中基發(fā)展建設(shè)工程有限責(zé)任公司 北京 101300

引言

在最近的幾年時(shí)間里，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到了顯著的提升，有效的推動(dòng)了我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展的進(jìn)程，再加上民眾對(duì)高質(zhì)量生活的渴望，使得大量的高層建筑應(yīng)時(shí)而生。在這個(gè)趨勢(shì)下，對(duì)深基坑工程施工技術(shù)提出了更高的要求。在實(shí)施高層建筑地基結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，為了保證施工的質(zhì)量和工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要針對(duì)基坑工程實(shí)施變形監(jiān)測(cè)工作。

1 變形監(jiān)測(cè)的概述

1.1 定義

變形監(jiān)測(cè)其實(shí)質(zhì)是說(shuō)借助專業(yè)的設(shè)備工具，對(duì)檢測(cè)對(duì)象實(shí)施監(jiān)督岑量工作，判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間在受到各種因素的影響的情況下出現(xiàn)的變化的特征[1]。

1.2 高層建筑基坑工程變形監(jiān)測(cè)的目的

針對(duì)高層建筑基坑結(jié)構(gòu)實(shí)施變形監(jiān)測(cè)工作，其目的就是保證建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并且可以實(shí)施了解高層建筑施工過(guò)程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的建造狀況。針對(duì)高層澆筑基坑工程實(shí)施變形監(jiān)測(cè)，如果工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常變形能夠及時(shí)的報(bào)警，并且可以為工作人員進(jìn)行工程支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工作進(jìn)行切實(shí)的調(diào)整提供信息數(shù)據(jù)參考。其次，借助基坑變形監(jiān)測(cè)工作能夠?qū)崟r(shí)了解基坑施工支護(hù)結(jié)構(gòu)的各方面情況，判斷施工過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，制定出有效的預(yù)防和解決方案，從而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的[2]。

1.3 變形監(jiān)測(cè)的意義

一是對(duì)于滑坡而言，隨著監(jiān)測(cè)時(shí)間的變化，能夠進(jìn)一步研究導(dǎo)致滑坡的原因，為滑坡的預(yù)防提供支持；二是對(duì)于機(jī)械設(shè)備而言，變形監(jiān)測(cè)能夠有效保證設(shè)備運(yùn)行的安全性、高效性和可靠性，還能夠?yàn)樾庐a(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化提供技術(shù)支持；三是在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)方面，對(duì)于近期地殼斷裂帶的應(yīng)力聚集、地殼水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)等地球動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象、鐵路工程、大型特種精密工程等具有深刻意義[3]。

1.4 監(jiān)測(cè)計(jì)劃

在實(shí)施基坑挖掘工作的時(shí)候，因?yàn)榛觾?nèi)土體結(jié)構(gòu)的載荷在逐漸的降低，基坑內(nèi)外土體和水源的壓力無(wú)法達(dá)到平衡，極易引發(fā)基坑結(jié)構(gòu)的變形情況，所以針對(duì)基坑實(shí)施的監(jiān)測(cè)工作可以劃分為三個(gè)不同情況，所有的項(xiàng)目在基坑挖掘之前都需要進(jìn)行原始參數(shù)的測(cè)量。首先，在挖掘重點(diǎn)位置，監(jiān)測(cè)工作的頻率不能超出三天一次。其次，通常的情況下可以十天監(jiān)測(cè)一次。最后，在實(shí)施主體結(jié)構(gòu)建造工作的時(shí)候，要保證二十天監(jiān)測(cè)一次。如果形變情況超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或者是現(xiàn)場(chǎng)變化較為明顯的時(shí)候需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)隱患的時(shí)候，應(yīng)該持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.5 監(jiān)測(cè)要求

（1）結(jié)合結(jié)構(gòu)載荷擔(dān)負(fù)能力，綜合分析結(jié)構(gòu)受力和形變情況，對(duì)施工實(shí)施及時(shí)監(jiān)測(cè)。

（2）在實(shí)施監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，獲得的信息數(shù)據(jù)，需要及時(shí)進(jìn)行更新完善。

（3）在開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)[4]。

1.6 資料整理與信息反饋

在針對(duì)施工工作實(shí)施監(jiān)測(cè)的時(shí)候，務(wù)必要保證與設(shè)計(jì)工作人員保持良好的溝通聯(lián)系，并且要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為支護(hù)工程施工工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)參考。

（1）在監(jiān)測(cè)工作結(jié)束之后，要第一時(shí)間編制出報(bào)表，向工程各個(gè)參與方匯報(bào)結(jié)果，如果監(jiān)測(cè)出現(xiàn)嚴(yán)重位移情況的時(shí)候，要立即向有關(guān)行政結(jié)構(gòu)進(jìn)行上報(bào)，并且要在一天之內(nèi)以書面文件的形式進(jìn)行告知。如果監(jiān)測(cè)結(jié)果正?？梢栽诒O(jiān)測(cè)工作結(jié)束之后的三天內(nèi)向有關(guān)監(jiān)理單位提供監(jiān)測(cè)報(bào)告。

（2）在監(jiān)測(cè)工作結(jié)束之后，要安排專業(yè)人員對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行收集整理，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)為甲方提供正規(guī)的監(jiān)測(cè)報(bào)告[5]。

2 基坑監(jiān)測(cè)工程變形沉降量分析

2.1 基坑監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)

在選擇基坑監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)的位置的時(shí)候，務(wù)必要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況加以綜合分析，保證監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)視野開(kāi)闊。諸如：在我國(guó)某地區(qū)高層建筑施工單位，將高層建筑結(jié)構(gòu)沉降工作監(jiān)控點(diǎn)選擇在施工現(xiàn)場(chǎng)之外的非機(jī)動(dòng)車行駛場(chǎng)地上，并將場(chǎng)地的定點(diǎn)設(shè)定為BM1，作為高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)的起算點(diǎn)，其余的監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為輔助控制點(diǎn)，這樣就提升了高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)工作的可靠性。

2.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移監(jiān)測(cè)

在針對(duì)基坑縱向移動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中發(fā)生的沉降情況實(shí)施測(cè)量的時(shí)候，務(wù)必要充分的結(jié)合沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將起算點(diǎn)與監(jiān)控點(diǎn)連接在一起，形成水準(zhǔn)閉合線路。隨后，結(jié)合工作基點(diǎn)情況來(lái)判斷所有沉降點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，為擴(kuò)展水準(zhǔn)閉合線路的連接提供支持[6]。

2.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移量分析

在針對(duì)基坑施工情況實(shí)施監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，要利用專業(yè)的方法，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的沉降量加以準(zhǔn)確的計(jì)算，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果，來(lái)綜合判斷基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位置移動(dòng)情況。在對(duì)所有的基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量操作的時(shí)候，要結(jié)合上次監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)本次沉降量加以計(jì)算。綜合沉降監(jiān)測(cè)記錄，對(duì)沉降位移情況實(shí)施整體分析，最終通過(guò)計(jì)算來(lái)獲得平均沉降量、平均沉降的速率以及沉降量最小的觀測(cè)點(diǎn)。

3 高層建筑物基坑工程變形監(jiān)測(cè)方法

3.1 豎向位移監(jiān)測(cè)

在對(duì)高層建筑工程基坑結(jié)構(gòu)變形情況實(shí)施監(jiān)測(cè)的時(shí)候，可以選擇使用的方法有很多，其中使用最為頻繁的就是縱向位移監(jiān)測(cè)法。這種方法其實(shí)質(zhì)就是在基坑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形變的位置的四周，選擇三個(gè)基巖水準(zhǔn)點(diǎn)，運(yùn)用單獨(dú)高程體系以及最前沿的科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行縱向位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，務(wù)必要在前期對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，在各個(gè)觀測(cè)階段，都不能對(duì)工作人員以及使用的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，避免監(jiān)測(cè)誤差情況的發(fā)生[7]。

3.2 平面監(jiān)測(cè)方法

在針對(duì)高層建筑工程基坑結(jié)構(gòu)形變沉降情況實(shí)施監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，可以結(jié)合實(shí)際情況，選用平面監(jiān)測(cè)的方法，在形變位置四周選擇三個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢卯?dāng)做是水平基準(zhǔn)點(diǎn)。結(jié)合相關(guān)規(guī)定利用最前沿的機(jī)械設(shè)備來(lái)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的水平角和邊長(zhǎng)進(jìn)行觀測(cè)。平面監(jiān)測(cè)方法的平面位移的監(jiān)測(cè)點(diǎn)都分布在基坑周圍的基坑或者地面上。

3.3 深部土體水平位移方法

在基坑的四周，遵照規(guī)范要求以及操作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)奈恢寐裨O(shè)測(cè)斜孔洞當(dāng)做是土體水平位移的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將探頭設(shè)置在測(cè)斜管道的最底層，實(shí)施測(cè)量工作，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。每間隔一米進(jìn)行一次讀數(shù)，一直持續(xù)到下管的頂部，之后將探頭移出來(lái)，翻轉(zhuǎn)之后繼續(xù)安設(shè)到測(cè)斜管道中，實(shí)施二次測(cè)量。

3.4 水位觀測(cè)孔

水位觀測(cè)孔的安設(shè)工作務(wù)必要嚴(yán)格遵照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)各項(xiàng)工作，水位管與孔壁之間的縫隙需要利用砂土進(jìn)行填充。結(jié)合工程施工實(shí)際情況以及需求，對(duì)水位觀測(cè)孔的深度進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，這樣才能獲得更加準(zhǔn)確的觀測(cè)數(shù)據(jù)[8]。

4 基坑觀測(cè)實(shí)踐操作中的設(shè)備運(yùn)用以及觀測(cè)方法的應(yīng)用

要加大基坑監(jiān)測(cè)工作作用的宣傳力度，促使各個(gè)層級(jí)的工作人員都能夠在思想中對(duì)基坑監(jiān)測(cè)工作加以重視，所以在確定基坑變形觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)以及方式方法之后，要確保對(duì)基坑的監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從根本上規(guī)避建筑工程施工過(guò)程中危險(xiǎn)事故的發(fā)生。在實(shí)施測(cè)量工作的時(shí)候，基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用可以從下面幾個(gè)層面著手：首先，運(yùn)用專門的深層沉降設(shè)備針對(duì)土層質(zhì)量情況進(jìn)行觀測(cè)，只有掌握了地層變化情況，才能更加全面的掌控施工的進(jìn)度，深層沉降儀器通常是由觀測(cè)探頭和連接線路組合而成的，觀測(cè)探頭具有良好的吸附能力，能夠保證在針對(duì)線路實(shí)施連接操作的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)橐Φ膯?wèn)題而導(dǎo)致操作失誤的情況發(fā)生，并且具有專門的刻度尺，可以實(shí)施實(shí)際測(cè)量操作。其次，在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，深層降解設(shè)備能夠自行將無(wú)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，并且可以判斷施工區(qū)域內(nèi)地表層的沉降是不是存在問(wèn)題，從而能夠?yàn)楹罄m(xù)的各項(xiàng)工作的開(kāi)展提供參考。

4.1 安裝設(shè)備的磁性沉降標(biāo)尺

一般的時(shí)候，要想保證標(biāo)尺安裝操作按部就班的進(jìn)行，最為重要的是要在地層中設(shè)置相應(yīng)的孔洞，在實(shí)施鉆孔操作的時(shí)候，務(wù)必要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)各方面情況，準(zhǔn)確的計(jì)算出孔洞的深度以及規(guī)格，盡可能的保證人工鉆孔的準(zhǔn)確性，避免對(duì)基坑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成損壞，為標(biāo)尺安裝工作的開(kāi)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

4.2 選取具有磁性的連接探頭

在運(yùn)用深層沉降儀器設(shè)備對(duì)土層土質(zhì)情況實(shí)施觀測(cè)的時(shí)候，需要重視探頭材料的選擇，因?yàn)樵诶锰筋^進(jìn)行探測(cè)的時(shí)候，需要將探頭放置到孔洞內(nèi)部進(jìn)行觀測(cè)，所以要想確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，需要對(duì)探頭的材質(zhì)加以保證，一般的時(shí)候人們通常會(huì)選擇PVC材質(zhì)的探頭，因?yàn)檫@類材質(zhì)探頭不易再到環(huán)境的影響而出現(xiàn)損壞的情況。因?yàn)檫B接導(dǎo)管通常都是一次性使用的物品，在一次使用之后，無(wú)法進(jìn)行二次回收利用，所以需要對(duì)設(shè)備安裝質(zhì)量加以保證。其次，要對(duì)磁性沉降尺的使用加以關(guān)注，首先是要確定磁性圓環(huán)起始位置，這樣能夠有效地規(guī)避測(cè)量誤差的情況發(fā)生，將所有觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并要進(jìn)行多次重復(fù)觀測(cè)，最后計(jì)算出平均參數(shù)，盡可能的確保觀測(cè)數(shù)值和實(shí)際變形值的準(zhǔn)確性，從而減少了誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

4.3 磁性沉降標(biāo)尺的具體觀測(cè)工作

在利用磁性沉降標(biāo)尺來(lái)針對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，工作人員務(wù)必要秉承嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，嚴(yán)格遵照規(guī)范流程落實(shí)各項(xiàng)工作，為了避免標(biāo)尺操作失誤或者是損壞而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的情況發(fā)生，需要對(duì)沉降位置的端口進(jìn)行專門的處理，首先要對(duì)端口周圍的雜質(zhì)進(jìn)行清理。其次，加強(qiáng)端口穩(wěn)定性。

5 高層建筑物基坑工程變形監(jiān)測(cè)案例探討

5.1 案例概況

就我國(guó)某地區(qū)高層建筑項(xiàng)目施工工作為實(shí)際案例來(lái)說(shuō)，這一工程所處位置于人民路的南邊，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)為一個(gè)長(zhǎng)方形，地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，地勢(shì)十分平坦，但是施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的地理環(huán)境較為復(fù)雜。在地下存在規(guī)模較大的管道線路，在基層的東南方為該項(xiàng)目的鍋爐房，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的供暖等。西側(cè)和南側(cè)中間有一段高壓變電線路，并且還有區(qū)域內(nèi)部的供水管道和天然氣管道等。

5.2 監(jiān)測(cè)依據(jù)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布

在針對(duì)高層建筑施工情況實(shí)施監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，工作人員務(wù)必要嚴(yán)格遵照規(guī)定要求落實(shí)各項(xiàng)工作。首先監(jiān)測(cè)工作人員務(wù)必要對(duì)工程各方面情況進(jìn)行全面的了解，結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以及施工情況，對(duì)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行合理的安排。在選擇監(jiān)測(cè)位置的時(shí)候，最為重要的是要對(duì)工程項(xiàng)目支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位置移動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合施工計(jì)劃以及施工實(shí)際情況，在已有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)基坑西側(cè)、西北側(cè)以及南側(cè)西段的位移進(jìn)行檢測(cè)[9]。

5.3 監(jiān)測(cè)方法與結(jié)果分析

根據(jù)某地區(qū)工程項(xiàng)目地下室基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)和規(guī)劃方案，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，監(jiān)測(cè)了基坑?xùn)|南側(cè)的鍋爐房以及活動(dòng)板房等的沉降情況。施工單位依據(jù)監(jiān)測(cè)規(guī)范和相關(guān)要求布設(shè)了13個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)分別為J1～J13。在監(jiān)測(cè)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移時(shí)，采用了徠卡TS02型號(hào)的全站檢測(cè)儀，根據(jù)自由測(cè)站法以及極坐標(biāo)法，對(duì)埋設(shè)在支護(hù)結(jié)構(gòu)體上的水平位移標(biāo)志進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。每次監(jiān)測(cè)所得的結(jié)果都同首次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)此種方式，得出了最終的位移數(shù)據(jù)。在監(jiān)測(cè)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)垂直位移時(shí)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境地表的沉降情況。使用了DSZ2水準(zhǔn)儀設(shè)備，將工作基點(diǎn)作為基準(zhǔn)，在各個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置設(shè)置了二等水準(zhǔn)的閉合路線。根據(jù)每一次的監(jiān)測(cè)結(jié)果，得出最終的沉降量。經(jīng)過(guò)分析可以得出，該工程項(xiàng)目的已經(jīng)從東向西展開(kāi)了基坑回填，并且在逐步開(kāi)挖的過(guò)程中，對(duì)邊坡的支護(hù)以及基礎(chǔ)都進(jìn)行了加固處理，有效緩解了高層建筑工程項(xiàng)目基坑監(jiān)測(cè)造成的負(fù)面影響。

6 結(jié)語(yǔ)：總而言之，高層建筑基坑變形問(wèn)題會(huì)給高層建筑質(zhì)量帶來(lái)不良影響，因此，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)基坑變形監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，按照相應(yīng)的方法采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，做好頂部垂直位移監(jiān)測(cè)高程控制網(wǎng)測(cè)量和監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂直位移測(cè)量，同時(shí)做好地下水位監(jiān)測(cè)，為基坑施工提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而全面提升高層建筑的安全性，為人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全提供保障。