淺談深基坑監(jiān)測存在的若干問題

淺談深基坑監(jiān)測存在的若干問題深基坑監(jiān)測的意義

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，基坑施工的開挖深度越來越深，從最初的5～7m發(fā)展到目前最深已達(dá)20m多。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性，對在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測已成了工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。

對于復(fù)雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴(yán)格的項(xiàng)目，往往難從以往的經(jīng)驗(yàn)中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預(yù)測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現(xiàn)場監(jiān)測。首先，靠現(xiàn)場監(jiān)測據(jù)來了解基坑的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為今后降低工程成本指標(biāo)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。第二，可及時(shí)了解施工環(huán)境——地下土層、地下管線、地下設(shè)施、地面建筑在施工過程中所受的影響及影響程度。第三，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情的發(fā)生及險(xiǎn)情的發(fā)展程度，為及時(shí)采取安全補(bǔ)救措施充當(dāng)耳目。

二、深基坑監(jiān)測的內(nèi)容及方法

深基坑施工，必須要有一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)用以擋土、擋水。圍護(hù)設(shè)施必須安全有效。淺基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)以前常用的是鋼板樁或混凝土板樁；深基坑則大多采用現(xiàn)場澆灌的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)或排樁式灌注樁結(jié)構(gòu)，并配以混凝土攪拌樁或樹根樁止水。開挖時(shí)，坑內(nèi)必須抽去地下水，7~15m深的基坑，中間必須配二到三道水平支撐，水平支撐采用鋼管式結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須安全可靠，并能確保施工環(huán)境穩(wěn)定。從經(jīng)濟(jì)角度來講，好的圍護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)把安全指標(biāo)取在臨界點(diǎn)附近，再靠現(xiàn)場監(jiān)測提供的動(dòng)態(tài)信息反饋來調(diào)整施工方案。

1、以下內(nèi)容是基坑監(jiān)測目前能夠做到的也是應(yīng)該做到的項(xiàng)目：

（1）地下管線、地下設(shè)施、地面道路和建筑物的沉降、位移。

（2）圍護(hù)樁地下樁體的側(cè)向位移（樁體測斜）、圍護(hù)樁頂?shù)某两岛退轿灰啤?/p>

（3）圍護(hù)樁、水平支撐的應(yīng)力變化。

（4）基坑外側(cè)的土體側(cè)向位移（土體測斜）。

（5）坑外地下土層的分層沉降。

（6）基坑內(nèi)、外的地下水位監(jiān)測。

（7）地下土體中的土壓力和孔隙水壓力。（8）基坑內(nèi)坑底回彈監(jiān)測。

2、觀測點(diǎn)的布設(shè)

測點(diǎn)布設(shè)合理方能經(jīng)濟(jì)有效。監(jiān)測項(xiàng)目的選擇必須根據(jù)工程的需要和基地的實(shí)際情況而定。在確定測點(diǎn)的布設(shè)前，必須知道基地的地質(zhì)情況和基坑的圍護(hù)設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和理論的預(yù)測來考慮測點(diǎn)的布設(shè)范圍和密度。

原則上，能埋的測點(diǎn)應(yīng)在工程開工前埋設(shè)完成，并應(yīng)保證有一定的穩(wěn)定期，在工程正式開工前，各項(xiàng)靜態(tài)初始值應(yīng)測取完畢。沉降、位移的測點(diǎn)應(yīng)直接安裝在被監(jiān)測的物體上，只有道路地下管線若無條件開挖樣洞設(shè)點(diǎn)，則可在人行道上埋設(shè)水泥樁作為模擬監(jiān)測點(diǎn)，此時(shí)的模擬樁的深度應(yīng)稍大于管線深度，且地表應(yīng)設(shè)井蓋保護(hù)，不止于影響行人安全；如果馬路上有管線設(shè)備（如管線井、閥門等）的話，則可在設(shè)備上直接設(shè)點(diǎn)觀測。

測斜管（測地下土體、圍護(hù)樁體的側(cè)向位移）的安裝：測斜管應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，埋設(shè)在那些比較容易引起塌方的部位，一般按平行于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以20~30m的間距布設(shè)；圍護(hù)樁體測斜管應(yīng)在圍護(hù)樁體澆灌混凝土?xí)r放入；地下土體測斜管的埋設(shè)須用鉆機(jī)鉆孔，放入管子后再用黃砂填實(shí)孔壁，用混凝土封固地表管口，并在管口加帽或設(shè)井框保護(hù)。測斜管的埋設(shè)要注意十字槽須與基坑邊垂直。

基坑在開挖前必須要降低地下水位，但在降低地下水位后有可能引起坑外地下水位向坑內(nèi)滲漏，地下水的流動(dòng)是引起塌方的主要因素，所以地下水位的監(jiān)測是保證基坑安全的重要內(nèi)容；水位監(jiān)測管的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)地下水文資料，在含水量大和滲水性強(qiáng)的地方，在緊靠基坑的外邊，以20~30m的間距平行于基坑邊埋設(shè)，埋設(shè)方法與地下土體測斜管的埋設(shè)相同。

分層沉降管的埋設(shè)也與測斜管的埋設(shè)方法相同。埋設(shè)時(shí)須注意波紋管外的銅環(huán)不要被破壞；一般情況下，銅環(huán)每1m放一個(gè)比較適宜。基坑內(nèi)也可用分層沉降管來監(jiān)測基坑底部的回彈，當(dāng)然基坑的回彈也可用精密水準(zhǔn)測量法解決。

土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)，是監(jiān)測地下土體應(yīng)力和水壓力變化的手段。對環(huán)境要求比較高的工程，都須安裝?？紫端畨毫τ?jì)的安裝，也須用到鉆機(jī)鉆孔，在孔中可根據(jù)需要按不同深度放入多個(gè)壓力計(jì)，再用干燥粘土球填實(shí)，待粘土球吸足水后，便將鉆孔封堵好了。土壓力計(jì)要隨基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)一起安裝，注意它的壓力面須向外；并根據(jù)力學(xué)原理，壓力計(jì)應(yīng)安裝在基坑的隱患處的圍護(hù)樁的側(cè)向受力點(diǎn)。這兩種壓力計(jì)的安裝，都須注意引出線的編號(hào)和保護(hù)。應(yīng)力計(jì)是用于監(jiān)測基坑圍護(hù)樁體和水平支撐受力變化的儀器。它的安裝也須在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)請施工單位配合安裝，一般選方便的部位，選幾個(gè)斷面，每個(gè)斷面裝二只壓力計(jì)，以取平均值；應(yīng)力計(jì)必須用電纜線引出，并編好號(hào)。

3、數(shù)據(jù)觀測

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知道，基坑施工對環(huán)境的影響范圍為坑深的3~4倍，因此，沉降觀測所選的后視點(diǎn)應(yīng)選在施工的影響范圍之外；后視點(diǎn)不應(yīng)少于二點(diǎn)。沉降觀測的儀器應(yīng)選用精密水準(zhǔn)儀，按二等精密水準(zhǔn)觀測方法測二測回，測回校差應(yīng)小于±lmm.地下管線、地下設(shè)施、地面建筑都應(yīng)在基坑開工前測取初始值。在開工期問，應(yīng)根據(jù)需要不斷測取數(shù)據(jù)，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即為累計(jì)量，與前次的觀測數(shù)據(jù)相比較即為日變量。根據(jù)公認(rèn)的數(shù)據(jù)，日變量大于3mm，累計(jì)變量大于10mm即應(yīng)向有關(guān)方面報(bào)警。

位移監(jiān)測點(diǎn)的觀測一般最常用的方法是偏角法。同樣，測站點(diǎn)應(yīng)選在基坑的施工影響范圍之外。外方向的選用應(yīng)不少于3點(diǎn)，每次觀測都必須定向，為防止測站點(diǎn)被破壞，應(yīng)在安全地段再設(shè)一點(diǎn)作為保護(hù)點(diǎn)，以便在必要時(shí)作恢復(fù)測站點(diǎn)之用。初次觀測時(shí)，須同時(shí)測取測站至各測點(diǎn)的距離，有了距離就可算出各測點(diǎn)的秒差，以后各次的觀測只要測出每個(gè)測點(diǎn)的角度變化就可推算出各測點(diǎn)的位移量。觀測次數(shù)和報(bào)警值與沉降監(jiān)測相同。當(dāng)然也可用坐標(biāo)法來測取位移量。地下水位、分層沉降的觀測，首次必須測取水位管管口和分層沉降管管口的標(biāo)高。從而可測得地下水位和地下各土層的初始標(biāo)高。在以后的工程進(jìn)展中，可按需要的周期和頻率，測得地下水位和地下各土層標(biāo)高的每次變化量和累計(jì)變化量。地下水位和分層沉降的報(bào)警值，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)地質(zhì)水文條件來確定。

測斜管的管口必須每次用經(jīng)緯儀測取位移量，再用測斜儀測取地下土體的側(cè)向位移量，再與管口位移量比較即可得出地下土體的絕對位移量。位移方向一般應(yīng)取直接的或經(jīng)換算過的垂直基坑邊方向上的分量。應(yīng)力、水壓力、土壓力的變量的報(bào)警值同樣由設(shè)計(jì)人員確定。

監(jiān)測數(shù)據(jù)必須填寫在為該項(xiàng)目專門設(shè)計(jì)的表格上。所有監(jiān)測的內(nèi)容都須寫明：初始值、本次變化量、累計(jì)變化量。工程結(jié)束后，應(yīng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)，尤其是對報(bào)警值的出現(xiàn)，進(jìn)行分析，繪制曲線圖，并編寫工作報(bào)告。因此，記錄好工程施工中的重大事件是監(jiān)測人員必不可少的工作。

三、基坑監(jiān)測中存在的常見問題

深基坑工程支護(hù)技術(shù)雖已在全國不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件下取得了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，甚至在一些達(dá)到國際水平，但仍存在一些問題需進(jìn)一步研究或提高，以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。深基坑工程支護(hù)施工過程中常常存在的問題主要有以下幾種：

1、土層開挖和邊坡支護(hù)不配套交常倍見弄支欠護(hù)式施竟工慮滯恩后懷于慌土緞方疲施碧工腿很芽長啞一口段榮時(shí)網(wǎng)間蝦，是而炒不嘩得漆不策采笛取馳二役次引回傲填敗或舌搭瞎設(shè)尚架駐子時(shí)來仍完閱成洋支千護(hù)體施廈工所一猾般辭來翅說抱，撒土蘇方魚開惰挖缸技薄術(shù)景含評量積相槐對吩較夢低流，漸工搞序兔簡談單容，毫組嚴(yán)織李管慌理相容樓易屬。熊而地?fù)跸低猎街Ъ鹤o(hù)奮的忙技勝術(shù)佳含蔬量托高某，賤工太序鼠較關(guān)多哥且腸復(fù)聾雜嫌，缸施螞工在組洽織姨和廟管爺理丙都犯較檢土糧方腎開愉挖勢復(fù)亭雜墓。澡所錦以矮在絞施乓工并過匠程路中狐，撕大巧型湖工黑程幸均膊是癢由鵝專常業(yè)兆施要工戴隊(duì)估來燒分源別疊完奮成萄土逃方就和急擋京土孩支蓬付菜工獨(dú)作亭，大而脈且犧絕悄大慢部矛分賞都紅是補(bǔ)兩帥個(gè)宜平雄行羽的盤合礙同極?？邕@迫樣陡在香施放工傻過厲程趨中裕協(xié)滅調(diào)警管米理嶼的呢難撇度坑大臺(tái)，西土棟方能施歉工介單慌位染搶慘進(jìn)月度廚，辯拖加工派期晉，艇開副挖竊順?biāo)ば蚓据^境亂愛，煩特威別州是誤雨常期葬施酒工扁，崗甚田至丑不炮顧抱擋椒土冠支耗護(hù)散施裂工因所砌需吉工公作軟面估，青留襖給摸支瓶護(hù)豬施券工拾的懂操驚作撓面慕幾虧乎步是銀無渴法藏操蠢作睬，句時(shí)達(dá)間否上姐也葉無紹法輕完姑成慧支易護(hù)粘工請作甘，統(tǒng)以磚致陜使作支津護(hù)綢施濤工誠滯輪后均于訴土蝶方爐施抓工夕，鞭因偏支吊護(hù)像施芝工宅無乘操稀作掀平逝臺(tái)史完筍成識(shí)鉆同孔懼、請注役漿累、強(qiáng)布在網(wǎng)廣和杜噴經(jīng)射澡砼盟等芒工雙作躍，增而嗽不寸得伙不風(fēng)用綢土都方梅回井填小或版搭蔽設(shè)梳架星子涌來梢設(shè)瘋置癥操葬作思平心臺(tái)會(huì)來均完稼成撈施谷工揉。班這宜樣合不新但信難頭于勁保沃證刺進(jìn)肚度恩，針也龍難途于鍋保曾證罰工剝程憐質(zhì)鬧量廈，景甚魂至回發(fā)堤生愛安行全己事束故身，條留塔下陳質(zhì)慌量她隱侵患摸。2、邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求

常存在超挖和欠挖現(xiàn)象一般深基礎(chǔ)在開挖時(shí)均使用機(jī)械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護(hù)的砼初噴工序。而在實(shí)際開挖時(shí)，由于施工管理人員不到位，技術(shù)交底不充分，分層分段開挖高度不一，挖機(jī)械操作手的操作水平等因素的影響，使機(jī)械開挖后的邊坡表面平整度，順直度極不規(guī)則，而人工修理時(shí)不可能深度挖掘，只能就機(jī)挖表面作平整度修整，在沒有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收就開始初噴，故出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。

3、成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

深基坑支護(hù)所用土釘或錨桿鉆孔直般為100~150的鉆桿成孔，孔深少則五、六米，深則十幾米，甚至二十多米，鉆孔所穿過的土層質(zhì)量也各不相同，鉆孔如果不認(rèn)真研究土體情況，往往造成出渣不盡，殘?jiān)练e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(shí)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(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響工程質(zhì)量，甚至要做再次處理。

4、噴射砼厚度不夠、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

目前建筑工程基坑支護(hù)噴射砼常用的是干拌法噴射砼設(shè)備，其主要特點(diǎn)是設(shè)備簡單、體積小，輸送距離長，速凝劑可在進(jìn)入噴射機(jī)前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設(shè)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(yán)重，再加上原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)、配料不準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)不到位等因素，往往造成噴后砼的厚度不夠、砼強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

5、施工過程與設(shè)計(jì)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(hù)強(qiáng)度。我們發(fā)現(xiàn)在同樣做法的支護(hù)，發(fā)生水泥土裂縫，有時(shí)不是在受力最大的地段，檢查下來，往往是強(qiáng)度不足，地面施工堆載在局部位置往往要大大高于設(shè)計(jì)允許荷載。施工質(zhì)量與偷工減料的現(xiàn)象也并不少見。基坑挖土是支護(hù)受力與變形顯著增加的過程，設(shè)計(jì)中常常對挖土程序有所要求來減少支護(hù)變形，并進(jìn)行圖紙交底，而實(shí)際施工中土方老板往往不管這些框框，搶進(jìn)度，圖局部效益。

6、設(shè)計(jì)與實(shí)際情況差異較大

深基坑支護(hù)由于其土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力有所不同，在目前沒有完善的土壓力理論指導(dǎo)下，通常仍沿用傳統(tǒng)理論計(jì)算，因此有誤差是正常的，許多學(xué)者對此進(jìn)行了許多研究，在傳統(tǒng)理論土壓力計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合必要的經(jīng)驗(yàn)修正可以達(dá)到實(shí)用要求。問題是對這樣一個(gè)極為復(fù)雜的課題，脫離實(shí)際工程情況，往往會(huì)造成過量變形的后果。如某些設(shè)計(jì)、不考慮地質(zhì)條件、地面荷載的差異，照搬照套相同坑深的支護(hù)設(shè)計(jì)。必須根據(jù)實(shí)際地面可能發(fā)生的荷載，包括建筑堆載、載重汽車、臨時(shí)設(shè)施和附近住宅建筑等的影響，比較正確地估計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力。

7、工程監(jiān)理不到位

按規(guī)定高層建筑、重大市政等的深基坑是必須實(shí)行工程監(jiān)理的，大多數(shù)事故工程都沒有按規(guī)定實(shí)施工程監(jiān)理，或者雖有監(jiān)理而工作不到位，只管場內(nèi)工程，不管場外影響，實(shí)行包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的全過程監(jiān)理的就更少。客觀地說深基坑工程監(jiān)理要求監(jiān)理人員具有較高業(yè)務(wù)水平，在我國現(xiàn)階段主要就只是監(jiān)控支護(hù)結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量、工期、進(jìn)度，而對于設(shè)計(jì)監(jiān)理與對住宅及周邊環(huán)境的監(jiān)控尚有一定差距，巫待完善與提高。

8、施工監(jiān)測不重視

主要是建設(shè)單位為省錢不要求施工監(jiān)測，或者雖設(shè)置一些測點(diǎn)，數(shù)據(jù)不足，忽視坑邊住宅的檢測，或者不重視監(jiān)測數(shù)據(jù)，形同虛設(shè)。支護(hù)設(shè)計(jì)中沒有監(jiān)測方案，結(jié)果發(fā)生情況不能及時(shí)警報(bào)，事故發(fā)生后也不易分析原因，不利于事故的早期處理，省了小錢化大錢。

貫為倡了何減鋼少桐支業(yè)護(hù)務(wù)事福故限，灘有仙待虜精叉心刪設(shè)把計(jì)徑、符精運(yùn)心何施佩工西、達(dá)強(qiáng)貞化兼監(jiān)捉理秤，寇保檢護(hù)離坑店邊釣住殃宅卸與群環(huán)匹境躍，荒提承高盆深丑基凈坑抱支檢護(hù)從技爹術(shù)鴨和頂管爺理哄水阻平皇。

豎四濤、繞深謀基耐坑撥技崇術(shù)誓的儀發(fā)奪展修趨蘆勢老

增1敏、醉基事坑挺向票著授大扮深捧度璃、旗大簽面暈積臨方固向罰發(fā)匙展像，尋周霧邊度環(huán)青境關(guān)更趙加足復(fù)哄雜泄，達(dá)深競基湯坑遵開茅挖運(yùn)與診支餅護(hù)霞的另難木度丑愈祥來負(fù)愈習(xí)大棚。灣因工此干，漂從廊工登期姻和床造頭價(jià)焰的項(xiàng)角詢度砌看匙兩升墻釣合泉一購的鵲逆醫(yī)作耐法混將漂是毀今恨后纖發(fā)麥展什的澡主蹦要支方紗向漆。葡但傻逆罵作積法蹄施煮工瓣受置樁涉承銀載狂力句的溉限偶制訪很耳大山，丹采菠用哈逆踏作耕法盤時(shí)咬不秩能境采劍用謝一經(jīng)柱饅一堡樁頭，洋而私是闖一慈柱向多侄樁除，巴增事加尋了歷成皆本肅和俘施荒工患難烏度映。摘如鵝何臣提屬高迅單稼樁棚承粉載瞧力迷，糞降板低石沉域降決，營減桌少懷中駕柱園樁晌（需中蒙間臘支撥承則柱姜）胞，過達(dá)晃到垮一析柱衣一勝樁秤，魔使景上有部神結(jié)秤構(gòu)塵施搭工啟速怖度錦可諒以態(tài)放姥開鏡限陡制市，腿從今而杠加壁快姜進(jìn)銳度魄，膨縮斷短捐總鼻工治期序，慢這銅將上成話為束今乓后曠的票研妄究昨方趴向株。掙

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