浅谈建筑工程基坑及周边环境监测技术应用

工程技术　工程技术　２０１５年２月　・３７・　浅谈建筑工程基坑及周边环境监测技术应用　包兵　（镇江宝龙置业发展有限公司，江苏镇江２１２１００）　【摘要】随着国家城市化进程步伐加快和现代建筑业飞速发展，闹市区繁华路段新兴建筑拔地而起，为了保证基坑开挖和　地下建筑工程施工及周边建筑设施安全，能够及时预警、便于制定紧急处置方案和措施，建筑工程基坑及环境监测技术在越来　越多的工程中运用，作者根据工程中基坑及周边环境监测技术的实际运用，从监测目的、监测原理、监测布点、监测方法、提　交成果等方面进行阐述，供广大建筑施工人员相互借鉴、交流。　【关键词】建筑工程；基坑；周边环境；监测　１工程概况　远处，便于观测且坚固稳定的基点，组成闭合水准路线（由　（１）镇江九润商业广场位于镇江市青年广场附近，北侧　于周边建筑物、道路的沉降观测为相对独立的测量行为，此　为天桥路，西侧为矿机路紧邻丹桂园小区，东侧为镇江市第　路线可以假定原始水准点），以确保观测结果的精确度。　三人民医院，南侧为自来水厂宿舍楼。该基坑东、南、西侧　（６）为防止基坑开挖过程中地下水流失过多，可能会造　距已有建筑物较近，建筑物比较密集。北侧天桥路为市主干　成周边道路、建筑物的沉降、位移，根据基坑开挖的面积，　道，车流量、人流量均很大；矿机路为进入南侧、西南侧建　在基坑外设９个水位观测孔，观测地下水位变化，布设方法：　筑群的次干道，车流量、人流量很大，且路面下埋设有水、电、　泥浆护壁钻孔　１３０ｍｍ，埋设　７６ｍｍＰＶＣ塑管，其中滤管　煤气等各种管线。南侧建筑物时代久远且建筑物为非桩基础，　长度８．０ｍ，孔隙率２５％，外围１００目尼龙纱，周围用砾砂或　受基坑位移、沉降影响比较大。　中粗砂回填，采用动水位法填滤料。管顶高出地面１５０ｍｍ，　（２）项目总用地面积２６２００ｍ２，地下室建筑面积１７８６０ｍ２，　不观察时带封头。　西侧局部距围墙不足１米，基坑开挖深度（从自然地面至坑底　（７）考虑测区范围较大，布设３个沉降基准点及４个位移　标高）５．０～６．２米，基坑支护形式：整个基坑上部３米采取１：　基准点。在基坑东北侧青年广场转盘位置布设３个沉降基准点，　１自然放坡（挂网＋喷浆），下部采用重力式挡墙（多排深搅桩）　以Ｊ１为主基点（作为基坑、　基坑周边建筑物及道路沉降的起　支护形式，在重力式挡墙中间隔４米，设　６００ｍｍ钻孔灌注桩。　算点），假设高程为８米；以Ｊ２、Ｊ３为附基点，观测时３个基　（３）本工程基坑属于典型的深基坑工程，基坑围护、土　准点闭合联测；在远处建筑物上布设４个位移基准点，用于基　方开挖设计专项方案通过专家论证，根据综合挖深、地质条件、　坑位移监测。　周边环境以及设计要求，本基坑的安全监测等级为二级。　４监测方法　２监测目的及内容　（１）水平位移监测，采用视准线投影法，在远离观测点　（１）为确保基坑开挖期间、地下建筑工程施工期间以及　两端固定两点Ａ、Ｂ（工作基点），在其中一个点上架设经纬　周边已有建（构）筑物、道路安全，在基坑开挖及地下工程　仪，后视另一固定点，以经纬仪视线作为基准线，测定观测　施工期间，必须对基坑本体、周边已有建（构）筑物、道路　点在垂直于基准线上的水平位移（如图１）。采用二等变形测量，　等进行全面监测。　变形点观测４次读数取平均值。　（２）通过监测，准确反映基坑开挖过程及地下建筑施工　期间周边已有建（构）筑物、道路、基坑支护体系及周围土　体的稳定性、坑内外地下水位情况，及时将监测资料反馈给　Ａ一　一一～　．】｝三＝ｉ三曼三＿＝ｊ圣ｊｊｉ　一…一　一Ｂ　设计、施工人员，便于设计人员检验设计所采用的各种假设　图１视准线法测水平位移示意图　和参数的正确性，在出现异常情况时及时修正设计参数，施　（２）沉降观测，采用独立水准控制点组成闭合水准网。　工人员调整施工工艺，并采取必要的工程应急措施，从而确　以预设基准点为本工程高程基准点，在控制点与沉降观测点　保周边已有建（构）筑物、道路及基坑安全。　之间建立固定的观测路线，用水准仪按国家二等水准测量精　３监测点布设　度要求往返观测，选择两个基准点组成一条二等水准闭合线　（１）为了监测支护结构的整体位移（水平、竖向位移），　路，由线路中的工作点来测定各监测点的高程。　在支护体系施工完毕，土方开挖至地面下３ｍ，根据基坑围护　（３）土体深层位移监测，将测斜仪探头沿测斜管导槽底　设计图纸要求在支护结构顶部结构圈梁顶，设置水平位移、　部自下而上每隔ｌｍ测得读数并提拉而上直至孔口测完各个读　沉降观测点共２３点，在点位上打入膨胀螺丝，并用油漆作标记。　数；然后将探头取出旋转１８０。按照同样方法测得１８０。方向　（２）按基坑围护设计图纸要求，间隔４０ｍ～５０ｍ布设土　在各部位的对应读数；通过比较各位置的读数差与初始值可　体深层位移监测点，共１４个点位，在基坑支护桩外侧约ｌｍ　求得各位置的相对位移变化量即差数。对差数求和得到位移　位置布设测斜孔，用于观测支护桩外侧土体深层侧向位移。　量最后对同一位置的位移量矢量合成可求得沿深度的位移量。　测斜管深度要求与支护桩同长度为１２．０ｍ，当土层发生侧向移　（４）地下水位观测，用水准仪先测定各水位观测孔孔口　动时测斜管也相应地产生形变。用工程钻机成孔后预埋测斜　标高，然后用电感应式水位测试仪，测出各孔内水位高度并　管选用内径　７０ｍｍＰＶＣ管。　与各对应孔口标高相减，得出各孔水位高程变化数值。　（３）在附近５幢建筑物四角和中间突出部位布设沉降观测　５监测频率与预警值　点，共３０个观测点，用冲击钻在建筑物±０．０００标高以上约　（１）监测频率设置与施工进度相关，基坑开挖至底板浇　５００ｒｎｍ处钻孔，将长１００ｍｍ左右的钢螺杆埋入。　筑阶段每天１次，基础底板至地下室±０．００项板阶段为：２～３　（４）在西侧道路上按设计要求间隔１０ｍ～１５ｍ设观测点，　次／周为宜。　共９个点，用冲击钻在道路上钻孔，孔内埋入钢筋或膨胀螺栓，　（２）部分点位观测数据达到或超过警戒值时，要根据具　并用红漆画圈作标识。　体情况及时缩短监测时间间隔直至跟踪监测并及时以书面形　（５）在被观测建筑物、道路上布设观测点与离建筑物较　式反馈工程监测实况信息，会同业主、设计、施工、监理各　・３８・　２０＇１５年２月　工程技术　工程技术　方分析原因，对可能产生更大位移或坡面开裂情况，调整设　计参数、调整作业方式、采取加固方法等措施，确保边坡及　周围环境的安全。　（３）预设基坑设计预警值：支护结构顶水平位移连续３天　２．５ｍｍ／天；桩顶位移２５ｍｍ，桩身位移４０ｒａｍ；周围道路位移　连续３天１．２ｍｍ／天，周围道路沉降总量１８ｍｍ。周边建筑物　沉降量允许值的７０％。　６资料整理及成果报告　（１）观测数据应及时整理，位移、沉降等观测项目应编　制随时间变化的关系曲线，并对变形和内力的发展趋势作出　评价，根据设计和监测方案要求提交阶段性监测报告（监测　期相应的工况、监测项目、各测点的平面和立面布置图、监　测成果的过程曲线、监测值的变化分析及发展预测）。　项方案，测量人员全部经培训合格考试合格，持证上岗；测　量作业的各项技术按国家相关的测量规范要求进行　（３）使用的测量仪器设备必须齐全并符合测量精度要求，　检定合格且在有效期内，标识保存完好。　（４）对测量观测点采取有效保护，所有观测点均明确标识，　防止用错和破坏。　８安全注意事项　（１）测量人员进入施工现场必须戴好安全帽，严格遵守　测量仪器操作规程作业。　（２）确保测量仪器架设的稳定性，施测过程中，仪器须　有专人看护。仪器使用完毕后需立即入箱上锁，妥善保管。　（３）在周围建筑物、道路的变形监测过程中，要选择适　当的时间和路线，避开交通高峰期拉出警戒线注意避让车辆。　（２）报告提交频率，原则上在监测期间，若没有报警情　９结束语　况的，三天提交一次中间检测原始资料给业主，若发生报警　随着我国经济发展，高层建筑数量越来越多，深基坑施　情况，立即口头通知并于当日提交资料；每月提交一份检测　工屡见不鲜，基坑监测技术被广泛使用，我国幅员辽阔，基　中间资料给业主参考，工程结束一周内提交完整资料。　坑地质存在复杂性、多样性和其他不确定因数等，目前基坑　（３）提交的成果资料有：支护结构顶部水平位移、沉降　围护很难做到统一化、标准化施工，基坑和环境监测技术显　监测成果表；土体深层水平位移（测斜）监测成果表；周边　得更加重要，随着科学技术快速发展，基坑和环境监测技术　建筑、道路沉降监测成果表；地下水位监测成果表。　迎来更广阔的发展空间。　７人员组织及质量保证措施　（１）根据基坑监测的内容和工作量，成立３～４人专业监　参考文献　测小组，组长为质量技术负责人，组员２～３人为测量员，在　［１】梁世连．基坑监测技术管理［Ｍ］．北京：清华大学出版社，　监测点埋置期间，增加相应施工作业人员。　２００６　（２）与有资质的第三方签订工程监测合同，编制监测专　（上接３页）欲望，会加速一个城市的发展进程，为了更好地　及时调整，及时处理，我国的城市化转变一定会顺利完成的，　发展城市，人们应该努力探求这个城市的文化背景，曾经经　我们祖国的明天也会更好。　历的历史，这样会变与人们寻找这个城市的精神所在，也就　能更好的发展城市。　参考文献　３结束语　［１］王卓敏．我国欠发达地区城镇化发展中存在的问题及原因　由于我国经济发展的转型，我国的城市化进行也做出了　分析一一以河南省为例ｆＪ］．经济特区，２０１０（７）　相应的改变，我国的城市化改革后，按照少量、存量的方向走。　［２］王建国，张辉．改革开放以来河南省城镇化发展进程及对　在变化的过程中是必不可免的会出现一些状况，但是，问题　策建议［Ｊ］郑州轻工业学院学报（社会科学版），２００９（０５）　是可以被克服的，以上针对我国城市改革中可能会出现的问　［３］刘涛，赵志亮．河南省城镇化与工业化发展关系的实证分　题提出了几点建议，相信只要我们能够与时俱进，把握时机，　析［Ｊ］．中国城市经济，２０１１（０６）　（上接３２页）情况，发现异常时应及时加大排水量，严重时应　Ｏ．３ｍｍ砂垫层保护，并采取措施进行分层夯实，夯实后的压　暂停施工；混凝土施工中遇到突发涌水情况时，应停止施工，　实系数应严格执行设计文件要求。沟槽开挖后需要采用玻璃　已浇筑部分混凝土应及时废除；如果必须在有水情况下进行　丝袋装粘土及复合无纺布砌筑保护沟槽，砌筑宽度为１．Ｏｍ，　混凝土浇筑，应适当改变混凝土坍落度或掺加外加剂。　深度为沟槽深度，长度按照沟槽２侧进行防护考虑。槽底采用　如发生涌水、洪流、渗漏等情况时，应根据实际情况，　长２．５ｍ，直径２００ｍｍ以上的圆木桩，每２ｍ长为１组，打入　按既定方案采取相应措施。　地下增加围堰强度。　（１）水量不大时，如渗漏，可采取增加水泵进行排水，　６恢复河道　同时堵漏的方法。　沟槽开挖完毕后，即进行管线铺装施工。待管线铺装完　（２）水量较大时，如涌水，较小的洪流，可考虑增加排水坑，　成后，即进行沟槽回填施工，分层分段回填。沟槽回填施工　增加外部导流及在沟槽外侧增设降水井等措施。　完成后，应对施工场区进行恢复施工，恢复原河道面貌，不　（３）水量很大时，如较大的洪峰经过时，应首先保障施　破坏自然环境。　工人员安全，可适当加高、加固围堰，在保证安全的前提下　７结语　方可施工；如不能保证安全，应及时撤离，待洪峰经过后再　详细而完备的过河段工程施工措施及科学的施工技术手　进行施工。　段，确保了输水钢管过河段工程的施工质量和安全，保证了　总之，过河段施工应尽量选择在枯水期进行；如因工期　城市供水管网改造工程的顺利实施。　要求必须在雨季进行时，应充分考虑降水、地下水位、洪水　的影响，提前收集好相关水文资料，提前做好相关预案，提　参考文献　前做好现场准备，在保证安全的前提下，才能进行施工。　［１］王烈．输水管道过河段施工技术分析［Ｊ］．现代农业科技，　５沟槽开挖　２０１２（１０）　。　过河段的沟槽开挖比陆地上的沟槽开挖更复杂，河段的　［２］张国祥．水利工程围堰施工实践与技术探讨【Ｊ．］科技与生　土壤含水量大，淤泥多，沟槽底部需要做５００ｍｍ厚干插石和　活，２０１１（８）