某基坑支护工程基坑监测技术方案案例

随着房屋建筑的增多，尤其是高层建筑都要开挖深基坑，并且进行基坑支护，因此必须对基坑进行监测，监测基坑支护结构侧向变形、基坑顶部、地下水位及周围建筑物和管线的水平及垂直位移情况，以确保施工安全顺利的进行。本文主要结合实例，从基坑监测的内容、方法、精度和数据处理等方面介绍基坑监测技术方案。

一、工程概况

某基坑支护工程，位于某市黄岗工业区旁，设计开挖深度约6.00m，周长约210m。基坑支护结构型式：采用放坡开挖，打土钉、挂钢筋网喷射细石混凝土等联合支护。基坑侧壁设计安全等级为二级。

二、技术依据

(1)国标《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)；

(2)国标《工程测量规范》(GB50026-2007)；

(3)国标《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；

(4)国标《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)；

(5)行标《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)；

(6)行标《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)；

(7)本工程甲方提供的设计说明和技术要求。

三、监测内容

根据设计要求，本工程主要监测项目为：基坑支护结构侧向变形监测：4孔；基坑顶部水平位移监测：16点；基坑顶部沉降监测：16点；地下水位监测：4孔；基坑周围建筑物和管线沉降监测：7点。

(一)基坑支护结构侧向变形监测

(1)测斜孔的埋设。

按设计测点平面图要求所在的位置，采用地质钻机成孔，孔径Φ110mm，孔深应超过基坑底或进入稳定层3m，本测斜孔终孔深度约8m。成孔下入测斜专用PVC管，管内置有互成90°角的四个导向槽。然后在测斜管及钻孔壁之间，进行回灌水灰比0.5～0.6的纯水泥浆，待浆液固结后及时在孔口进行补浆，确保固结体充满整个钻孔，孔口处砌筑360×360×60mm3的保护墩。

注意事项：在安装测斜管时，应检查测管底及接口的密封情况，确保不渗水、浆入管内，测斜管应高出原地面约100mm，及注意保证测斜管其中一组导向槽垂直于基坑边线，管口配保护盖。编号：CX1～CX4。

(2)测量仪器。使用YL-IMI固定测斜仪。

(3)测量精度。测量精度±0.1mm/500mm，分辨率2秒。

(4)施测。测试时保证测斜仪探头导轮在导槽内，轻轻滑入孔底，待稳定后按导线刻度每隔500mm采集一个数据，直至管口；然后将测斜仪探头反转180度，重复以上操作，再测试1遍取平均值，用以消除仪器的误差。第一次(基坑开挖前)测试时，每个测斜孔至少测试2遍，取平均值作为初始值。

(二)基坑顶部水平位移监测

(1)监测点埋设。

按设计测点平面图要求所在位置埋设。埋设方法采用冲击钻孔埋设，并注水泥浆固封，使之与基坑顶牢固地联结成一个整体，标志中心刻有细“十”字，编号：WY1～WY16。

(2)极坐标法。

①坐标系统：采用磁北定向独立坐标系统，坐标轴与基坑边线方向一致。坐标起算假设基准点BM1的坐标为X=1000m，Y=1000m。

②观测方法：分别在基准点E、F和G上设站，按极坐标法进行观测。

③仪器设备：采用在检定合格期内的全站仪，标称精度为测角±2.0″，测距±2mm±2·PPm·Dmm。

④位移量计算公式：坐标增量ΔXi=Xi-Xi-1，ΔYi=Yi-Yi-1，选取与基坑边线垂直方向的坐标增量作为观测点的本次位移量，各次位移量之和即为该点的累计位移量。

(3)基坑顶部沉降监测。

①监测点埋设。按设计测点平面图要求所在位置埋设。埋设方法采用冲击钻孔埋设，并注水泥浆固封，使之与基坑顶牢固地联结成一个整体，编号：CJ1～CJ16。

②沉降监测。要布设环形闭合网，尽量选用固定测站，且逐点观测，计算环线闭合差后根据测站数进行平差，准确计算出各点的高程。将相邻两次观测的高程差，定为该点的沉降量。

③测量仪器。

使用在检定合格期内的水准仪，配2m的铟钢条码尺进行观测。

④测量精度。标称精度为±0.3mm/km，观测精读数取至0.1mm，估读至0.01mm。

(4)地下水位监测。

①地下水位观测孔的布设。按设计测点平面图要求所在位置埋设。采用地质钻机钻孔，成孔口径Φ110mm，孔深约6m，全孔置入口径Φ50mm，底部6m布有梅花型小孔、外包滤网的PVC水位观测管。水位管与钻孔壁之间，埋深2m以下部份回填砾砂等，至孔口2m范围回填粘土并用水泥砂浆抹面，PVC管口配有保护盖，水位观测孔编号：SW1～SW4。

②地下水位量测。

采用专用水位探头放入水位监测管进行量测。

③测量仪器。使用钢尺水位计。

④测量精度。水位测量：最小读数1mm。

(5)基坑周围建筑物和管线沉降监测。

①监测点埋设。按设计要求视现场实际情况埋设，环绕基坑周围建筑物和道路均匀布置。监测点埋设使用冲击钻孔置入式，并注水泥浆固封，使之与观测对象联结成一个整体，编号：J1～J7。

②沉降监测。要布设环形闭合网，尽量选用固定测站，且逐点观测，计算环线闭合差后根据测站数进行平差，准确计算出各点的高程。将相邻两次观测的高程差，定为该点的沉降量。

③测量仪器。使用在检定合格期内的水准仪，配2m的铟钢条码尺进行观测。

④测量精度。标称精度为±0.3mm/km，观测精读数取至0.1mm，估读至0.01mm。

四、监测计划

当基坑工程进入开挖期间，由于基坑内土体的荷载在减少，坑内外土、水压力量不平衡，有可能导致出现坑外土体和基坑本身的一定变形，因此拟将整个监测过程分为三个阶段：各项目在基坑开挖前应测得初始值。

第一阶段：在开挖急剧卸载阶段，测量间隔不大于1～3天；

第二阶段：一般情况下5～10天观测1次；第三阶段：主体结构施工期间10～20天观测1次。当变形超过有关规定或场地条件变化较大时，当遇大雨、暴雨或基坑边载条件改变时，应及时监测；当出现危险事故征兆时，应连续监测。按正常施工进度的情况下，预计总观测20次。

五、测量仪器

(1)仪器必须通过计量认证，且在有效期内；(2)仪器的功能和精度必须满足监测要求。

六、各监测项目预警值

根据有关规范和基坑支护设计方案要求，初步确定各监测项目的预警值如下表。

七、监测要求

(1)根据结构荷载的施加时间、为分析基础受力和变形等的需要，应及时测量；(2)全部测量数据应及时整理，发现问题当时改正，或重新测量；(3)监测期间发现施工或设计问题应及时反映。

八、资料整理与信息反馈

在监测过程中与甲方及工程设计人员紧密联系，与现场监理密切配合，使监测结果为支护方案的设计检验提供有力依据，最终能为该工程施工的有关单位提供有效服务。

(1)每次监测后，及时向业主、设计、监理、施工单位等反馈观测结果，若测量后发现位移较大，立即向相关单位及监管部门汇报，并在24小时内以书面报告形式通知并签字确认；若测量结果正常，则在每次测量结束后3天内向监理提供监测简报。

(2)监测工作完成后，及时整理编制成果资料，在15天内向甲方提交正式成果报告。内容包括：a.监测分析文字报告；b.所有观测点孔的各次成果表；c.基准点及观测点平面位置示意图；d.“时间――变形量”曲线图。

九、安全生产与文明生产

(一)安全生产(1)要认真贯彻安全生产管理制度；(2)各岗位分工要明确，不允许串岗操作；(3)在监测过程中，注意人员安全，同时保证测量仪器及设备的安全。

(二)文明生产(1)必须遵守现场文明生产的有关要求；(2)应积极配合相关施工单位人员工作，以确保施工正常进行。

十、建议

在基坑施工期间，为保证监测数据的准确无误，促进施工合理、安全、顺利地进行，应保护好现场监测点尤其是基准点的完好。因此，建议业主及时提醒施工单位在施工期间一定保护好监测点设施，使基坑监测工作不会受到施工影响。

十一、结语

基坑监测在房屋建筑施工中有着广泛的运用，基坑监测的主要目的就是确保基坑在开挖过程中，基坑本身的安全以及周围地面、建筑物和管线等的在安全内使用。因此，针对不同类型及不同设计安全等级的基坑工程，可以合理相应采用不同的监测技术方案，不盲目增项减项，可降低工程造价，为优化设计、指导施工方案提供可靠依据，以确保基坑施工安全顺利的进行。