深基坑監測中的常見問題及控制措施摘要：深基坑監測是大型建筑地下設施、大型橋梁基礎工程、各種地下管線設施、特殊土質道路施工過程中的常見工程，并在道路、管線、建筑物的沉降、位移監測方面積累了豐富的經驗。但在今天，非表面的沉降、位移監測已發展成為深基坑監測的主要內容。再用常規的測量手段搞監測，已不適應現代化經濟建設的需要。本文通過對深基坑監控中的常見問題及控制措施方面進行了闡述和分析，并通過建立深基坑工程監測的管理體系來保證監測工作的實施。 關鍵詞：深基坑；監測；常見問題；控制措施 1深基坑監測的重要性 隨著城市建設的快速發展，向空中謀發展、向地下求空間已成了建筑設計追求經濟效益和社會效益的有效手段，由于地下土體性質、荷載條件、施工環境的復雜性，對在施工過程中引發的土體性狀、環境、鄰近建筑物、地下設施變化的監測便成了工程建設必不可少的重要環節。對于復雜的大中型工程或環境要求嚴格的項目，往往很難從以往的經驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現場監測。 ①驗證支護結構設計,指導基坑開挖和支護結構的施工，為今后降低工程成本指標提供設計依據； ②及時了解施工環境，保證基坑支護和相鄰建筑物的安全。 ③總結工程經驗,為完善設計分析提供依據。 在深基坑施工過程中，確保工程安全、基坑穩定尤為重要，施工和監測同步進行，工程監測確保了安全施工。通過對監測資料的研究和分析，不僅可以了解結構在施工過程中的外荷載和內力及變形特征，而且可以認識施工各階段結構荷載的分布和傳遞過程，同時還可以了解基坑周圍土體的沉降及深層土體的運動規律，對整個基坑工程具有重要的指導作用。 2深基坑監測的特點 2.1時效性 普通工程測量一般沒有明顯的時間效應?；颖O測通常是配合降水和開挖過程，有鮮明的時間性。測量結果是動態變化的，1d以前（甚至幾小時以前）的測量結果都會失去直接的意義，因此深基坑施工中監測需隨時進行，通常是1次/d，在測量對象變化快的關鍵時期，可能每天需進行數次。基坑監測的時效性要求對應的方法和設備具有采集數據快、全天候工作的能力，甚至適應夜晚或大霧天氣等嚴酷的環境條件。 2.2高精度 普通工程測量中誤差限值通常在數毫米，例如60m以下建筑物在測站上測定的高差中誤差限值為2.5mm，而正常情況下基坑施工中的環境變形速率可能在0.1mm/d以下，要測到這樣的變形精度，普通測量方法和儀器不能勝任，因此基坑施工中的測量通常采用一些特殊的高精度儀器。 2.3等精度 基坑施工中的監測通常只要求測得相對變化值，而不要求測量絕對值。因此，基坑監測要求盡可能做到等精度，并使用相同的儀器，在相同的位置上，由同一觀測者按同一方案施測。 3深基坑監測的主要內容 （1）地下管線、地下設施、地面道路和建筑物的沉降、位移。 （2）圍護樁地下樁體的側向位移、圍護樁頂的沉降和水平位移。 （3）圍護樁、水平支撐的應力變化。 （4）基坑外側的土體側向位移。 （5）坑外地下土層的分層沉降。 （6）基坑內、外的地下水位監測。 （7）地下土體中的土壓力和孔隙水壓力。 （8）基坑內坑底回彈監測。 4深基坑監測的常用儀器和元件 基坑監測常采用水準儀、經緯儀、測斜儀、分層沉降儀、土壓力盒、孔隙水壓力儀、水位觀測儀、鋼筋應力計等。目前在實際工作中，以水準儀量測墻頂和地面位移以及以測斜儀量測墻體和土體深層位移較為可靠而且特別重要，其他監測手段常被用來進行綜合分析。用鋼筋應力計測支撐軸力時，應配備溫度計埋設在支撐中，以便計算溫度變化引起的應力。 5基坑監測數據的采集 地下管線、地下設施、地面建筑都應在基坑開工前測取初始值，在開工期間，應根據需要不斷測取數據，從幾天觀測一次到一天觀測幾次都可以；每次的觀測值與初始值比較可得累計量，與前次的觀測數據相比較可得日變量。根據公認的數據，一般日變量大于3mm，累計變量大于10mm即應向有關方面報警。監測數據必須填寫在為該項目專門設計的表格上，所有監測的內容都須寫明：初始值、本次變化量、累計變化量。工程結束后，應對監測數據，尤其是對報警值的出現，進行分析，繪制曲線圖，編寫工作報告。 6深基坑監測中的常見問題 深基坑工程支護技術雖已在全國不同地區、不同的地質條件下取得了不少成功的經驗，甚至在一些達到國際水平，但仍存在一些問題需進一步研究或提高，以適應現代化經濟建設的需要。深基坑工程支護施工過程中常存在的問題主要有以下幾種： 6.1土方開挖和邊坡支護不配套 一般來說，土方開挖技術含量相對較低，工序簡單，組織管理容易。而擋土支護的技術含量高，工序較多且復雜，施工組織和管理都比土方開挖復雜。所以在施工過程中，大型工程均是由專業施工隊來分別完成土方和擋土支護工作，而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協調管理的難度較大，土方施工單位搶進度，趕工期，開挖順序較亂，特別是雨季施工，甚至不顧擋土支護施工所需工作面，留給支護施工的操作面幾乎是無法操作，時間上也無法完成支護工作，以致使支護施工滯后于土方施工，因支護施工無操作平臺完成鉆孔、注漿、布網和噴射混凝土等工作，而不得不用土方回填或搭設架子來設置操作平臺來完成施工。這樣不但難于保證進度，也難于保證工程質量，甚至發生安全事故，留下質量隱患。 6.2邊坡修理達不到設計、規范要求 基坑開挖常存在超挖和欠挖現象。一般情況下，深基坑開挖時均使用機械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護的混凝土初噴工序。而在實際開挖時，由于施工管理人員不到位，技術交底不充分，分層分段開挖高度不一，開挖機械操作手的操作水平等因素的影響，使機械開挖后的邊坡表面平整度，順直度極不規則，而人工修理時不可能深度挖掘，只能就機挖表面作平整度修整，在沒有嚴格檢查驗收后就開始初噴，故出現擋土支護后出現超挖和欠挖現象。 6.3成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設計要求 深基坑支護所用土釘或錨桿鉆孔直般為100~150的鉆桿成孔，孔深少則5、6m，深則十多米，甚至二十幾米，鉆孔所穿過的土層質量也各不相同，鉆孔如果不認真研究土體情況，往往造成出渣不盡，殘渣沉積而影響注漿，有的甚至成孔困難、孔洞坍塌，無法插筋和注漿。再者注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠，而使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計要求，影響工程質量，甚至要做再次處理。 6.4噴射混凝土厚度不夠、強度達不到設計要求 目前深基坑支護噴射混凝土常用的是干拌法噴射混凝土設備，其主要特點是設備簡單、體積小，輸送距離長，速凝劑可在進入噴射機前加入，操作方便，可連續噴射施工。雖然干噴法設備操作簡單方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和檢查控制等手段不全，混凝土回彈嚴重，再加上原材料質量控制不嚴、配料不準、養護不到位等因素，往往造成噴后混凝土的厚度不夠、混凝土強度達不到設計要求。 6.5施工過程與設計的差異太大 深層攪拌樁的水泥摻量常常不足，影響水泥土的支護強度。經驗表明同樣做法的支護，發生水泥土裂縫，有時不是在受力最大的地段，往往是強度不足，地面施工堆載在局部位置大大高于設計允許荷載。施工質量與偷工減料的現象也并不少見?；油谕潦侵ёo受力與變形顯著增加的過程，設計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形，并進行圖紙交底，而實際施工中土方老板往往不管這些框框，搶進度，圖局部效益。6.6工程監理不到位 按規定高層建筑、重大市政工程的深基坑是必須實行工程監理的，大多數事故工程都沒有按規定實施工程監理，或者雖有監理而工作不到位，只管場內工程，不管場外影響，實行包括設計在內的全過程監理的就更少?？陀^地說深基坑工程監理要求監理人員具有較高業務水平，在我國現階段主要就只是監控支護結構工程質量、工期、進度，而對于設計監理與對住宅及周邊環境的監控尚有一定差距，亟待完善與提高。 6.7施工監測不重視 建設單位為省錢不要求做施工監測，或者雖設置一些測點，數據不足，忽視坑邊住宅的檢測，或者不重視監測數據，形同虛設。支護設計中沒有監測方案，如果發生情況不能及時警報，事故發生后也不易分析原因，不利于事故的早期處理，省了小錢而花大錢。為了減少支護事故，有待精心設計、細心施工、強化監理，保護坑邊住宅與環境，提高深基坑支護技術和管理水平。 7深基坑監測控制措施 7.1堅持分層分段開挖與支護 施工中嚴格控制開挖面的長度與深度，并進行快速支護，使支護盡早發揮效能，達到控制和消滅破壞點的目的，分層分段開挖并支護有利于邊坡能量的釋放，前期開挖層段的能量有一部分通過錨體傳到土層較深部位，有一部分受已施工面板影響留在坡面淺層部位，當下一層段開挖后，就被后期開挖段吸收并釋放。因此，分層分段開挖并支護的施工方法是也一個能量釋放的過程，最后總的開挖能量留在坡面的較少，對整個坡面的穩定性非常有利。 7.2科學管理、文明施工 土方開挖及地下結構施工時，不得碰撞損傷支護結構、排水設施、觀測標志、測量元件等。土方應隨挖隨運，不得隨意堆置于基坑周邊。回填土再利用而必須放置于坑邊的應均勻堆放，不得超過規定的荷載值，施工機械的行駛路線和停放位置與坑邊應保持一定的安全距離。 7.3做好開挖后的補償跟蹤注漿工作 根據深基坑工程施工經驗，在開挖深度范圍內，第三、四層鋼支撐開挖后引起的圍護結構變形較大，因此相應部位各分層在土方開挖前，隨著土方分層開挖的推進，在距離圍護結構外側1m~1.5m之間，對應于需要控制變形的重點部位，打射注漿孔，內排注漿孔打設深度至第三層鋼支撐中心標高面以下2米，外排注漿孔打設深度至第四層鋼支撐中心標高面以下2米，當完成第三、四層土方開挖、支撐架設完成后，根據監測數據分析，在需要時分別對其進行孔內注漿，并控制好補償跟蹤注漿壓力。 7.4建立完善的施工監測體系 對于大中型深基坑工程，必須由具備專業監測資質的監測單位進行現場跟蹤監測，土方開挖和支護結構施工前，由施工單位編制切實可行的深基坑監測專項施工方案，并上報監理和建設單位審批、備案，過程監測中應定期上報監測數據和分析報告，及時了解施工環境，及時發現和預報險情的發生及險情的發展程度，為及時采取安全補救措施提供情報。 參考文獻 [1]劉建航、候學淵.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑工業出版社.1997. [2]余志成、施文華.深基坑支護設計與施工.北京.中國建筑工業出版社.1