宋鐵軍

（1.華北有色工程勘察院有限公司，河北 石家莊 050000；2.河北省礦山地下水安全技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050000）

社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國內(nèi)建筑工程的數(shù)量和規(guī)模不斷增加，地下施工深度越來越深，施工難度也越來越大。近年來，經(jīng)過不斷的施工、實踐和總結(jié)，深基坑支護(hù)施工技術(shù)水平有所提高，但是仍然存在諸多問題，如何才能更好的設(shè)計基坑支護(hù)施工方案，提高施工方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，是巖土工程界急需要探討的問題之一[1-3]。

1 工程概況

本文工程總建筑面積為31289.60平方，分為地上和地下兩個部分，基坑北側(cè)和已經(jīng)完成建設(shè)的道路緊鄰?；拥拈L度和寬度分別為39.8m，162.5m，埋深為-7.7m。本工程周邊環(huán)境較為復(fù)雜，支護(hù)方式為深基坑支護(hù)，為了保證項目施工安全，在項目施工中，需要隨時監(jiān)測數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常，立即進(jìn)行調(diào)整[4]?；又ёo(hù)施工中，為了建立信息反饋系統(tǒng)，需要設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測體系，開挖施工中，配置專業(yè)的工作人員負(fù)責(zé)監(jiān)測支撐體系的穩(wěn)定性、地表沉降、水位變化等情況，并且做好記錄，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，立即進(jìn)行調(diào)整和處理。

2 深基坑支護(hù)工程監(jiān)測目的及原則

2.1 監(jiān)測目的

在開挖施工中，施工人員注意嚴(yán)密監(jiān)測，提高基坑周圍土體監(jiān)測的實時性，確?？梢郧逦牧私馐┕み^程對原有地層的影響，以此為基礎(chǔ)，了解容易出現(xiàn)安全問題的環(huán)節(jié)。通過對施工過程進(jìn)行檢測，了解支護(hù)樁以及整個支撐系統(tǒng)可能會發(fā)生的變形情況，判斷其穩(wěn)定性，通過實時性的評價，對后續(xù)施工提供依據(jù)，及時對不合理的地方進(jìn)行調(diào)整。通過監(jiān)測過程收集項目施工過程中的數(shù)據(jù)，為后續(xù)相似工程的設(shè)計提供參考，積累工作經(jīng)驗。

2.2 監(jiān)測原則

變形測量工作應(yīng)該貫穿于整個結(jié)構(gòu)施工的始末，在進(jìn)行變形測量工作的時候，需要注意以下內(nèi)容：從施工開始到整個結(jié)構(gòu)完成施工，狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定，需要持續(xù)測量建筑結(jié)構(gòu)的變形情況。另外，在監(jiān)測和記錄建筑物變形情況時，還要對施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行記錄，保證項目施工具備連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)。如果遇到地震或者陰雨天氣，需要適當(dāng)?shù)脑黾幼冃伪O(jiān)測的頻率，避免出現(xiàn)任何安全問題。根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形情況對觀測頻率進(jìn)行調(diào)整，比如如果結(jié)構(gòu)變形情況趨向于穩(wěn)定，可以適當(dāng)延長觀測頻率，如果結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定性較差，應(yīng)該適當(dāng)縮短觀測頻率。為了保證變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在整個監(jiān)測過程中，需要應(yīng)用同一臺監(jiān)測設(shè)備，同一個工作人員沿著同一條路線進(jìn)行測量。

3 深基坑支護(hù)工程監(jiān)測思路及方法

3.1 深基坑支護(hù)工程監(jiān)測思路

深基坑支護(hù)監(jiān)測必須包含兩個內(nèi)容：位移監(jiān)測和沉降監(jiān)測，在設(shè)計監(jiān)測點的時候，需要綜合考慮項目實際施工的特點以及周邊環(huán)境實際情況。監(jiān)測中主要的監(jiān)測項目有：①觀測地質(zhì)及支護(hù)。應(yīng)用描繪法或者觀察法對土層的情況進(jìn)行描繪，并且和勘查報告進(jìn)行比對和分析。②地表沉降。在深基坑支護(hù)施工過程中，應(yīng)用水準(zhǔn)儀等設(shè)備了解地表的沉降情況。③觀測基坑周邊建筑物。在施工中，應(yīng)用水準(zhǔn)儀測量結(jié)構(gòu)的沉降、傾斜以及位移情況。④對周邊建筑物進(jìn)行檢查，判斷其是否出現(xiàn)裂縫問題。應(yīng)用塔尺了解建筑物是否出現(xiàn)了裂縫問題，測量裂縫的長度、寬度以及走向。⑤對地下設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測。應(yīng)用水準(zhǔn)儀對地下管線的變形量進(jìn)行檢測，如果變形情況較為嚴(yán)重，需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工方案。⑥支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測，在施工中，應(yīng)用全站儀對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行監(jiān)測。

3.2 監(jiān)測內(nèi)容

綜合考慮具體的規(guī)范、設(shè)計和招標(biāo)文件，根據(jù)工程特點，工程現(xiàn)場實際情況對項目做好以下監(jiān)測工作：監(jiān)測支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移；監(jiān)測深層水平位移；監(jiān)測基層周圍結(jié)構(gòu)的沉降問題等。

3.3 觀測方法分析

①縫隙的填埋。PVC測斜管插入孔中，應(yīng)用黃砂填實空隙，為測斜管做好明顯的保護(hù)標(biāo)志。②布置水平位移及沉降觀測點，在布置深層土體觀測點的過程中，工作人員還需要在原有的柱基礎(chǔ)上鉆孔設(shè)置沉降觀測點和水平位移觀測點，同時對觀測點做好明顯的保護(hù)標(biāo)志[5]。

3.4 監(jiān)測反饋流程

深基坑支護(hù)工程監(jiān)測反饋流程如圖1所示。

圖1 深基坑支護(hù)工程監(jiān)測反饋流程

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析及建議

4.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

本項目深基坑工程施工總體平穩(wěn)安全，對周圍土體產(chǎn)生的擾動較小，沒有對周圍環(huán)境造成較大的影響。結(jié)合本基坑變形觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)國家文件關(guān)于基坑支護(hù)設(shè)計要求進(jìn)行分析：本項目基坑分為A、B兩段，累計位移預(yù)警值分別為33mm，35mm，日累計位移量分別為16mm，17mm。經(jīng)過對12期觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，沒有發(fā)現(xiàn)基坑邊坡頂部土體發(fā)生明顯的位移情況，通過分析基坑監(jiān)測點變形速率發(fā)現(xiàn)兩個基坑的變形速率均符合基坑變形觀測要求，證明基坑狀態(tài)正常。經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，前13天，基坑豎向位移較大，沉降速度較快，后續(xù)豎向沉降位移較小，沉降速度也有所減緩，直到最后趨于平穩(wěn)，通過分析不同時間段的沉降位移以及沉降速度，可以對基坑的狀態(tài)進(jìn)行評價，判斷其是否處于安全范圍內(nèi)；通過分析水平觀測數(shù)據(jù)表，發(fā)現(xiàn)隨著開挖土方面積的不斷增加，基坑監(jiān)測數(shù)值增幅較小，而基坑開挖施工到13天左右時，監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化速率達(dá)到最大，基坑數(shù)據(jù)的變化情況可以最直接的反應(yīng)基坑開挖施工中的安全狀況。在開展基坑土方開挖施工中，如果基坑受力情況較為復(fù)雜，會使基坑施工中的風(fēng)險性和不確定性有所增加。通過分析監(jiān)測值，會發(fā)現(xiàn)基坑的檢測值有以下變化規(guī)律:隨著基坑開挖深度和面積的不斷增加，數(shù)值變化較小，當(dāng)基坑開挖施工達(dá)到中間位置的時候，數(shù)據(jù)變化達(dá)到最大，完成換撐，拆除支撐后，監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨于穩(wěn)定。對豎向觀測數(shù)據(jù)對比表進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，基坑開挖施工到中間位置時，基坑表面沉降位移最大，沉降速度達(dá)到最快，后續(xù)沉降位移減小為之前的一半，沉降速度也隨之減小，最終趨向于穩(wěn)定，通過觀察和分析不同施工階段的沉降位移和速率，可以判斷基坑是否處于安全狀態(tài)；通過分析水平觀測數(shù)據(jù)對比表發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基坑開挖施工到達(dá)一半，時間為13天左右的時候，監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化最快。通過對多組觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出以下結(jié)果：在基坑開挖施工中，數(shù)據(jù)的實際變化情況直接反映了基坑開挖施工中的安全狀態(tài)，基坑開挖施工中，基坑受力情況復(fù)雜，使得基坑施工中的不確定性和風(fēng)險不斷增加[6]?；颖O(jiān)測值呈現(xiàn)出的規(guī)律如下:隨著基坑開挖深度和面積的不斷增加，檢測數(shù)值的變化幅度不大，直到開挖施工達(dá)到中間部位，數(shù)據(jù)變化程度明顯增加，待支撐全部被拆除后，檢測數(shù)據(jù)趨向于穩(wěn)定。通過分析多組數(shù)據(jù)變化，可以有效降低數(shù)據(jù)發(fā)生的偶然性，使得最終的結(jié)論和結(jié)果更加可靠。

4.2 建議

通過分析檢測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，本項目的基坑安全等級為一級，經(jīng)過分析各組觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，基坑邊坡頂部土體位移情況不明顯，基坑監(jiān)測點的變形量和變形速率符合變形觀測要求，基坑的沉降量、沉降速度都處于合理范圍內(nèi)，證明基坑處于正常的安全狀態(tài)[7]。本項目存在兩個重點監(jiān)測的階段，開挖施工達(dá)到13天左右、支撐拆除施工。支撐施工階段因為會受到持續(xù)性的較大的力，所以基坑水平位移變化量較大，當(dāng)基坑開挖施工達(dá)到13天左右，位移變化速率的變化達(dá)到最大，這時需要加強基坑監(jiān)測。建議：在這兩個關(guān)鍵時期，設(shè)置專業(yè)的工作人員對基坑邊坡進(jìn)行巡視觀察，并且提前制定預(yù)防措施，避免邊坡土體發(fā)生突發(fā)性位移變化；為了避免發(fā)生雨水滲透，對基坑上口坡頂做好硬化處理；嚴(yán)格禁止在進(jìn)坑周圍停放重型機械設(shè)備；嚴(yán)格禁止在監(jiān)測點位置堆放雜物。本工程周邊環(huán)境復(fù)雜，支護(hù)類型屬于深基坑支護(hù)，所以，在施工中必須隨時監(jiān)測，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確?？梢约皶r獲取基坑施工中數(shù)據(jù)的變化，判斷基坑施工中的安全性和合理性?；禹椖繉儆谙到y(tǒng)工程，具有較強的復(fù)雜性，因為其風(fēng)險程度較高，一旦發(fā)生安全事故，就會導(dǎo)致重大危害，所以基坑施工技術(shù)的實施必須和施工監(jiān)測密切配合。通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，應(yīng)用合理的施工技術(shù)，提高基坑施工過程中的安全性和穩(wěn)定性，并且做出正確的判斷，將基坑相關(guān)參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)。在開展深基坑開挖施工中，支護(hù)施工，開挖施工以及基坑監(jiān)測三項工作必須做好統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)，同時規(guī)范管理，提高基坑施工過程中的安全性，保證施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，實現(xiàn)文明施工的目的。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個城市內(nèi)部建筑工程的數(shù)量和規(guī)模越來越多，這些工程施工中不乏深基坑項目施工，經(jīng)過不斷的施工、實踐和總結(jié)，深基坑支護(hù)施工水平有所提高，但是仍然存在很多不確定性的問題，影響基坑施工安全。這就要求，施工企業(yè)必須做好監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)不安全的因素，積極解決，確保深基坑支護(hù)工程可以安全、順利的完成。