[浅谈建筑基坑工程监测方法及技术要点]基坑监测点

吕树德

(江门市建筑设计院有限公司 广东江门 529000)

【摘要】随着社会科学技术的不断发展,建筑物高度的逐步

增加,对于基坑施工提出了更高的要求。基坑施工受到施工环境、

荷载条件、土体性质等因素对基坑支护结构、基坑周边地下管线、

邻近构筑物等多方面的影响,因此在施工过程中应对基坑加强监

测。本文在分析建筑基坑工程监测现状的基础上,分析了建筑基

坑工程监测的主要方法和技术要点,并简要叙述了对周边建筑物

的影响。

【关键词】建筑基坑;监测;方法;技术要点

建筑基坑监测作为保障施工安全,为实现工程的动态设计及

信息化施工提供了可靠依据,已经受到越来越多的重视。基坑工

程的现场监测应采用仪器监测与现场巡查想结合的方法,基坑工

程现场监测的对象包括:支护结构水平位移监测、支护结构竖向

位移监测、地下水位监测、周边构(建)筑物竖向位移监测等。

本文对基坑监测常用方法及技术特点简要分析。

一、水平、竖向位移监测基准点、监测点布设

(一)基准点布设

在基坑开挖影响范围以外,选取基准方向通视良好、受外界

干扰较小的地面,布设三个深埋式基准点(编号:BM1、BM2、BM3)。

基准点采用钻机成孔,孔径为Ф110,钻至强风化基岩 1 米终孔。

终孔后采用反循环法清孔,待清孔完毕后放入Ф25 钢筋,并保证

钢筋与钻孔中心线重合,且其下端植入强风化基岩内、上端高出

地面约 2~3cm,然后采用导管向孔内注入 1:1 水泥砂浆,至浆液

面与地面平齐为止。待注浆体凝结硬化后,取一刻有十字丝的钢

制标芯与外露段钢筋焊接牢固,并做防锈处理。最后对空隙位置

进行补浆,修筑保护盖。基准点结构详见示意图。

Φ25钢筋

Φ110钻孔

1:1水泥砂浆

钢制标芯

保护盖

强风化基岩

图 1 基准点结构示意图

(二)监测点布设

水平、竖向位移监测点严格按照设计文件规定的位置进行布

设,且监测点与监测对象必须连接牢固。当个别监测点位置不具

备布设条件时,需经设计单位及监理单位书面同意后,方可对其

进行调整。

监测点采用手提式冲击钻成孔,孔径为Ф12,孔深以钢制标

芯植入后的外露长度为60mm 为宜。成孔后,取一刻有十字丝的钢

制标芯,在其表面涂抹植筋胶后植入孔内。待监测点于监测对象

粘结牢固后,在监测对象表面砌筑尺寸为:200×200×50 的水泥

砂浆保护墩,并对外露的钢制标芯做防锈处理。

二、支护结构顶部水平位移监测

(一)控制测量

水平位移监测首级控制网采用边角法测量及平差,控制网的

各项技术指标见表 3。

表 3

等级 相邻基准点的点位

中误差(㎜)

平均边长

(m)

测角中误差

(″)

最弱边相

对中误差

一级 1.5 <150±1.0 ≤1/120000

注:表中未有考虑起始误差的影响。

(二)监测方法

水平位移监测采用极坐标法进行测量,其中,距离测量不少

于 2 个测回,水平角测量不少于 1 个测回。

(三)数据处理

假定平面位移监测所使用独立坐标系统的坐标轴与基坑北壁

边界线方向一致,位移指向基坑内侧为“+”方向,且基准点 BM1

的坐标为:X=XXX、Y=XXX,由此实测出 BM2、BM3 的坐标分别为:

X=XXX、Y=XXX 和 X=XXX、Y=XXX。

在基坑开挖前对各监测点进行坐标测量,掌握初始数据,待

基坑开挖后,各次测得监测点的X、Y 数值与上次测得值之差为单

次变化值、与初始值之差为累计变化量。最后,根据累计变化量

绘出水平位移监测点的变形曲线。

三、支护结构顶部竖向位移、周边构(建)筑物竖向位移及

立柱竖向位移监测

(一)监测方法

竖向位移监测采用闭合环法测量,沉降观测精度为二级。在

整个监测过程中采用固定仪器、固定人员、固定线路进行测量,

且严格遵守下列操作要求:

1)往测的奇数站:后、前、前、后;

2)往测的偶数站:前、后、后、前;

3)返测时观测方法与往测方法相反;

4)每测段或全线路一定为偶数站落点;

5)视距长≤50m、前后视距差≤2.0m、前后视距累积差≤3.0m、

视线高度≥0.3m、基辅尺分划读数≤0.5mm、往返测高差闭合差≤

±1.0√n mm(n 代表测站数)。

(二)数据处理

假定基准点 BM1 的相对高程为 XXXm,位移垂直向上为“+”

方向,由此实测出 BM2 和 BM3 的相对高程为 XXXm 和 XXXm。

基坑开挖前对各监测点进行高程测量,并对基准点 BM1、BM2、

BM3 采用闭合环法进行联测,以掌握较为准确的初始数据。待基坑

开挖后,各次测得监测点的高程与上次测得值之差为单次变化值、

与初始值之差为累计变化量。最后,根据累计变化量绘出竖向位

移监测点的变形曲线。

四、地下水位监测

(一)水位监测井埋设

地下水位监测井采用外包塑料滤网的 PVC 花管,管径Φ55mm。

先使用钻机成孔,钻孔孔径为Φ110mm,钻至设计深度并清孔后下

放花管,在下放过程中,尽可能保证花管中心线与钻孔中心线互

相重合。当花管下放至设计深度后,盖上管盖,沿钻孔与花管间

的缝隙回填中粗砂,直到填砂面与管顶相距 1m 为止,再在填砂面

以上灌入 1:1 水泥砂浆,直到浆液面与地面相平为止。

(二)监测方法

地下水位监测井埋设完成后,地下水将渗透至管内,通过水

力联系,管内水位将与周边地下水位保持一致,故测得的管内水

位埋深即为地下水位埋深。监测时,采用 CS-90 钢尺水位计对管

内水位进行测量,当探头接触管内水面时,水位计将发出蜂鸣提

示音,当提示音响起时,测读钢尺读数,即为管内水位埋深值。

根据上述步骤反复测量 3 次,取其平均值作为该次管内水位埋深

值。

(三)数据处理

地下水位监测井埋设完成后约3~5 天,对其进行初次水位测

量,以获得地下水位的初始值。在基坑开挖后,各次监测测得的

地下水位数据与上次测得值只差为单次变化值、与初始值之差为

累计变化量。最后,根据累计变化量绘出地下水位监测点的变化

曲线。

五、结语

虽然建筑基坑工程监测不同监测项目的技术方法不尽相同,

但根据过往工程经验,基坑发生安全事故往往伴随着各个监测项

目超出报警值。每个监测项目之间的变化值也是紧密相连,我们

在进行基坑监测的时候要对每个监测项目联合分析,这样才能对

基坑安全性作出准确判断。

参考文献:

[1]《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009.

[2]《工程测量规范》GB50026-2007.

[3]《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007.

[4]《建筑基坑支护工程技术规程》JGJ 120-2012.

[5]《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011.