深基坑变形监测及结果分析

B 2009年06月(17)
行大范围的开挖，通过地震时前后几期的监测结果分析，相对和 累计变形量都在规范规定的范围内，可以看出地震并未对基坑 及其周边已有建筑物造成大的影响。
（3）严格按照方案的设计进行监测，对敏感监测点进行重点
监测，随时观测其变化。当监测变形值接近或达到极限（报警值） 时，要充分考虑施工的实际情况，进行综合分析，及时准确地把握 基坑位移的三维发展趋势，提出切实可行的对策，以超前意识全 面地指导施工，使重大建筑工程保质、保量、安全地顺利实施。
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B 2009年06月(17)
深基坑变形监测及结果分析
郭江
（西南交通大学土木学院，四川 成都 610031）
摘 要：通过合理、有效地开展基坑边坡及其邻近建筑物变形监测，以满足信息化施工要 求,从而达到安全预报、反馈设计、指导施工的目的，本文结合实地项目，简要介绍了深基 坑及其邻近建筑物变形监测的项目、布置与观测方法,随后对变形监测结果进行了处理分 析。 关键词：深基坑；变形监测；数据分析 中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1000- 8136(2009)17- 0041- 03
4 结束语
（1）成都地区地下水位较高，降水量较多，支护墙外水位升 高，在重力作用下，产生横向渗漏，对基坑稳定造成一定影响，导 致周围建筑群因此而产生不同的形变。对此，必须要严密监测，提 出对策，以防后患。
（2）地震期间，基坑正在进行人工护壁桩的施工，基坑并未进
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图 1 基坑及周边建筑物平面图
2 变形监测方案
2.1 监测设备 全站仪 LeicaTCR402、精密数字水准仪 DNA03（经国家授权
单位鉴定合格），精密温度计、气压计、千分尺。 2.2 监测内容与方法
基坑周边已有建筑物水平位移监测，基坑周边已有建筑物裂缝 观测，基坑周边已有建筑物沉降监测，基坑上口外地面沉降监测。
（2）应变计安装要经历混凝土浇筑、振捣及混凝土硬化等过 程。尤其是混凝土硬化是一个很复杂的变化过程，有水化热升温 和自身体积的收缩。为了确定测点初始值，混凝土浇筑后应当跟 踪观测，以稳定后的测值作为初始值。有些测点需较长时间才能 稳定，又要配合施工进行量测，对这部分测点，当发现数据有明
（上接第 40 页） 4.2 传感元件测试原理及其应变
测量混凝土应力测试传感元件类型较多，目前，通常使用钢 弦应变计，其测试效果较好。钢弦传感器应变与频率间的关系通 常是以标定表和折线图的形式给出的，用二次曲线或三次曲线 进行最小二乘拟合，便能得到较好数学表达式。
5 关于测试中应注意的问题
（1）施工应力监测涉及到的资料和数据很多，除设计资料 外，施工方面也很多，如施工工艺、施工方案、施工组织设计及挂 篮、模板有关数据。桥上主要施工机具设备的重量及其他施工荷 载等，事前应认真收集、仔细调查。
变形量 /mm
40.0 35.0 30.0 25.0 20. 0 15.0 10.0 5.0 0.0
时间
水平位移 沉降
图 4 A05 监测点水平位移与沉降过程线
没有其他建筑，但 W- A05 在施工方办公室边上，与基坑相隔半 米，所以变形也比较大。
（3）在监测的过程中，应随时了解施工情况，基坑支护的变形 与施工密切相关。开挖地段的初期变形速率最大，单日变形量也 较大。
3 监测成果统计与分析
3.1 周边已有建筑物监测 在未进行施工时对周边已有建筑的监测点进行监测，得出监
测点的坐标和高程，以此作为监测点初始值，以供后期比较。到基 坑开挖结束，共进行了 192 期监测。总体变形量见表 2，变形量最 大的监测点的过程线见图 2、图 3。
表 2 周边建筑物典型监测点累计变形量
在开始施工的初期先进行裂缝调查，并记录已有的裂缝，后 期进行监测。基坑开挖收导致基坑周边产生约 50 条新的裂缝，裂 缝的走向与基坑开挖方向一致。标记并观测了新的裂缝，监测结 果显示：北侧原有裂缝最大变化 5.8 mm，新出现裂缝最大张开 8.8 mm；东侧已有裂缝最大张开 1.8 mm，新裂缝最大张开 3.0 mm； 南侧已有裂缝最大张开 2.1 mm。在支护锚索固定处理后趋于稳 定，裂缝变化甚小。
30.0
20.0
10.0
5.0
0.0 S15
- 5.0
S54
时间
图 2 S 14、S 15 号监测点水平位移过程线
变形量 /mm
25.5
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
C10
- 5.0
C56
时间
图 3 C10、C56 监测点沉降过程线
结合表 2、图 2、图 3 可以看出周边已有建筑物的变形： （1）在基坑施工的初期，周边已有建筑物没有明显的变形， 进行开挖后，就出现了明显的变形，随着开挖的加深而变形加 大。 （2）S14、C10 位于基坑的北侧，也就数码大厦上面，由于荷载 较重，在基坑开挖阶段就有较大的变形；S54、C56 位于基坑的南 侧，是 6 层的办公楼，相对北侧，变形量较小。 （3）水平位移（向基坑方向偏移）S14、S54 在开挖过程中变形 速率较快，开挖后会对护壁进行支护和钻锚索，在开挖完但未支 护的过程中，变形量最大，达到 28.1 mm，支护后会出现稍微的回 弹。 （4）S14、C10 在基坑北侧的拐角处（阳角），由于受力的关系， 此处是整个基坑最脆弱的地方，变形量为最大。 （5）整体的建筑物的监测，未出现不均匀沉降或变形，整体 性良好。 3.2 基坑支护监测
监测点号 S09/C02 S15/C10 S33/C25 S54/C56
位置 北侧数码大厦 北侧居民楼后面
东侧居民楼 南侧办公楼
水平位移量 /mm 13.4 28.1 10.2 18.0
沉降量 /mm 5.1 21.8 8.2 12.5
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应用技术
郭 江：深基坑变形监测及结果分析
变形量 /mm
8.1
W- A29
30.1
10.3
结合表 3、图 4 可以看出基坑支护的变形： （1）基坑的开挖对基坑上口的影响变形很大，与周边相比， 最大变形为 34.8 mm，最大沉降 15.8 mm。同样位于基坑的北侧， 由于周边荷载较重，所以变形就比较大。 （2）从表 2 可以看出基坑的变形与周边的荷载有一定的关 系，北侧荷载重，变形最大；南侧相隔较远，变形次之，西边周边
（4）基坑周边采用人工护壁桩（深 27 m）支护，沉降相对不 大，向基坑方向变形较大。 3.3 周边建筑物震前震后监测比较
5.12 汶川地震发生时，基坑正在进行人工护壁桩的施工，基 坑并未进行大范围的开挖。在 5 月 16 号，我们对基坑周边建筑物 进行了监测，典型监测点统计结果见表 4。
表 4 典型监测点相对变形量
基坑支挡结构上口外侧三维位移变形监测点的布设分两圈， 内圈较密、外圈较稀，各圈以大致均匀分布为总原则，点位应尽可 能布设在易于长期保存的地段。在基坑上口外 0.5 m 处布设内圈 三维位移(水平位移、精密三角高程垂直位移)监测点，相邻监测点 间距约 15 m~25 m，基坑边坡周长约 740 m，共需布设 33 个点。在 基坑 H/3~H/2 处再布设外圈三维位移监测点，相邻监测点的间距 宜在 30 m~50 m，共需布设 21 个点。所有监测点均布置在建筑物 水平位移显著、易于长期保存，并保证能顺利观测的地点。
基坑监测均采用 Leica TCR402 三维位移监测方法进行，共 进行了 38 期监测。典型监测点的统计结果见表 3，部分监测点的 过程线见图 4、图 5。
表 3 基坑四周典型监测点累计变形量
监测点号
水平位移 /mm
沉降 /mm
N- A05
34.8
15.7
E- A15ห้องสมุดไป่ตู้
13.6
10.8
S- A22
8.8
监测点号 S9 S25 S40 S55 C10 C32 C56
变形量 /mm 3.5 - 1.2 2.5 - 1.4 0.7 - 0.9 - 1.1
监测点号 D5 D10 D14 D17 F5 F17 F32
变形量 /mm - 1.4 0.4 - 0.3 0.5 - 0.32 0.28 - 0.21
地震发生后，国家测绘局对灾区进行了地壳变形监测，龙门 山断裂带西侧块体向东偏南运动，位移达 20 cm~70 cm；东侧块 体向西偏北运动，位移达 20 cm~238 cm，东侧块体下沉达 30 cm~ 70 cm。从表 3 中的数据可以看出，地震对该基坑周边建筑物的影 响不大。该项目处在成都市区中心地带，地震对整个成都地区的 地壳造成较大变形，但对局部地段并未造成大的相对变形。 3.4 裂缝监测
Deep Hole Excavated for Building Foundation Distortion Monitor and Result Analysis in Chengdu City
Guo J iang Abstr act：Through reasonable, develops the hole excavated for building foundation side slope and the neighbor building distortion monitor effectively, satisfies the informationization construction request, thus achieves the safe predict that the feedback design, the instruction construction goal. This article unifies the square project, introduced briefly the deep hole excavated for building foundation and the neighbor building distortion monitor's project, the arrangement and the observation method, have carried on the processing analysis afterward to the distortion monitoring result. Key wor ds：deep hole excavated for building foundation; deformation monitoring; data anglicizing
1 工程概况
来福士广场项目由办公楼 2 座、酒店式服务公寓 2 座、五星 级酒店 1 座连 4 层裙楼零售商业组成，建筑面积约 28 万 m2，写 字塔楼、酒店式公寓及酒店塔楼高约 125 m，为全现浇钢筋混凝 土框架结构及局部框架结构建筑物。
基坑设计深 20 m。基坑周边环境复杂：北侧是成都数码大 厦，楼高 27 层，与基坑仅相隔 5.0 m，旁边的居民楼离基坑更近， 这也是本次监测的重点部位；东侧是一排建于 20 世纪 80 年代的 砖混结构住宅楼，相隔一条马路；南侧是考古研究院和职工家属 住宅楼；西侧是人民南路，并没有建筑物。基坑工程主要特点是： 周边环境复杂、地下水位高、支护面积大、周期长。详见图 1。
周边建筑物和基坑支护均采用免棱镜三维监测，由于基坑较 深，而且周边建筑物复杂，所以采用贴膜片的方法进行监测，在保 证精度的情况下，可以提高工作效率，同时也降低了测量人员工 作的危险性。 2.3 周边已有建筑物的监测
根据本工程的结构和地段特点，以及总平面图上建筑物分布 和工程地质条件，布设 6 个沉降基准点，周边已有建筑物沉降监 测点和水平监测点以每个建筑物平均布设 3 个点为基本原则（面 向基坑布设 2 点、背向基坑布设 1 点），主要建筑物（如数码大厦） 适当增加点数，影响较弱、建筑物较小时适当减少点数，沉降监测 点和水平位移监测点各 60 个，基坑支挡结构周边地面沉降监测 点 15 个。同时布设 5 个水平基准点，均选取在变形区之外稳定、 通视好的已有建筑物上，便于全局控制和稳定性分析。周边已有 建筑物裂缝观测监测点以每条裂缝平均布设 2 对点为基本原则，主 要建筑物适当增加点数，影响较弱、建筑物较小时适当减少点数。 2.4 基坑的监测