第二章 基坑变形监测的基本知识
图2-9(b) 自动采集系统框图
图2-9(c) 自动监测现场示意
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计案例
3.1 工程概况及基坑支护主要形式 3.1.1 工程概况
天津奈伦国贸大厦项目位于天津塘沽响螺湾商务区中南部的第37号B-19地块，由
[6]
内蒙古天自治区奈伦集团所开发设计。其总体的建筑面积为15万平方米，当中地下部
分约占4万平方米，地上部分约占11万平方米。
图3-1-1奈伦大厦地块划分图与总平面图
大厦占用的工程面积约为9708平方米，是由两栋塔形建筑所组成，其中高塔高度为158米，共有38层；低塔高度为83.2米，共有22层。为商业所用的房间布置于大厦1至4层，每层高度为4.8米。四层以上部分主要用于办公与酒店公寓，每层高度为3.8米至4米不等，高塔28层以上均为采用轻质结构作为隔墙的酒店。高低塔之间于4至8层范围内由一大跨度楼盖结构所连结，而在9至16层由一高空连接型走廊所连结。
位于两栋塔楼中间部位有四层地下结构，周边部位为纯地下车库。地下1至4层的地板的上皮标高依次为-5.480米、-10.080米、-14.680和-19.700米。该建筑+0.000米标高等同于大沽标高的+3.900米。
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 大厦整体基坑大致呈椭型状，总面积大约为9600平方米，基坑周长大致有400米，当中高塔的开挖深度达20.1米的建筑基坑，其它部分基坑开挖深度达19.4米。
3.1.2 本基坑支护形式
该工程项目位于临近海域的软土区域，其基坑支护主要采用如下形式： 1）基坑放坡；
2）围护结构主要有灌注桩、水泥土墙及钢支撑三种； 3）支撑体系主要是为内支撑，包括混凝土支撑与钢支撑两种。
3.1.3 本基坑监测范围
根据中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）第5.3.1条之规定，结合考虑本基坑工程周边环境特点，确定基坑周围环境监测范围为基坑边线外2H范围，即49.40m（H基坑开挖深度）。[7]
与此同时还需在施工过程中对监测范围49.4m以外的建（构）筑物、道路、管线等进行巡视检查，一旦发现异常情况要及时向建筑、施工、监理方汇报，必要时还应增设监测项目。
3.1.4 本基坑监测重点
1）监测重点
由于本基坑开挖面与深度均较大、对各工序先后的衔接要求高、监测工作量较大、因此对基坑监测工作合理组织、有效实施提出较高要求。
（1）基坑围护体系的安全稳定性应作为监测重点之一； （2）已布测点的保护应作为监测工作重点之一； （3）基坑止水帷幕的止水效果应作为重点监测对象；
（4）各测点（尤其是各土层潜水水位监测孔、围护桩内测斜管、分层沉降测点）的安装埋设应作为工作重点之一；
（5）基坑施工过程中，坑周管线应作为重点监测对象，重点监测管线主要区分三类：①1H范围内的管线；②大口径、压力、刚性管线、埋设年代较较久的管线；③工地土方车等重车量经常出入口下的管线。
3.1.4 本基坑监测措施
针对本工程以上监测重点，采取以下监测措施：
（1）严格依据设计要求，以满足施工需要为前提，针对性进行监测布置设计，合理组织人力、技术和仪器设备等资源，确保监测工作高效、有序开展。
（2）测点的安装埋设严格按照规范及作业指导书进行选材、定型和作业，并详实做好安装记录。
（3）坑周管线测点尽量利用现有阀门、窨井盖等直接点进行监测。
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 （4）针对不同施工工序，区别采取不同监测重点：对桩基施工阶段强调对周边环境的保护性监测，对基坑开挖施工阶段强调对周边环境的保护性监测和基坑围护体自身安全的稳定性监测。
（5）在本工程桩基施工前对周围环境进行实地调查，形成书面调查报告，记录基坑周围已有裂缝、破损等不良现象。开始施工后，加强周围环境巡视，除对已有不良现象进行定期跟踪量测外，另注意巡查是否有新增裂缝等不良现象。
（6）各测点的埋设兼顾考虑保护措施，加强与各参建单位的沟通协调，增强现场巡视力度，从而降低已布测点报废率。当测孔类测点受损后，即刻进行修复或补埋；当光学类测点受损后，将及时进行补设，并第一时间测得新补测点初读数，该测点后续累计变化量在受损前已发生累计变形量进行叠加。
3.2 建设场地水文地质条件及基坑周边环境情况 3.2.1 水文地质条件
天津塘沽铜锣湾濒临渤海海域，工程地下水位较浅且整体土质属软土类型。同时，依据拟建场地的岩土工程勘察报告所指出，该项目场地土层共分六层，除①层素填土外，其余主要由黏性土、粉砂构成，土的物理指标见表4-2-1。由上至下的一至四层土体内主要赋存孔隙潜水，第五、六土层内主要赋存承压水，本场地需要对承压降水进行施工。
表3-2-1 土的物理指标
土层 名称 素填土 黏土 粉质黏土 粉土夹粉砂 淤泥质粉质黏土 土层厚度 （m） 0.9～3.3 0.0～2.0 2.0～6.0 2.4～10.3 1.4～18.0 渗透系数K (cm/s) —— 7.98E-07 2.10E-07 —— 1.04E-05 天然重度(KN/m) 18.3 18.4 19.0 18.5 17.8
3.2.2 基坑周边环境情况
该工程位于天津市塘沽区响螺湾开发区内，基坑周边环境情况相对紧张，拟建地下存车库的外墙墙皮与建筑红线外侧分布有电力、燃气、给水、污水及供热等较为密集的管线，外墙墙皮和红线间距离仅设有1.5米。
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.3 本基坑支护工程变形监测的目的、依据与原则 3.3.1 本基坑工程变形监测的目的
1）检核数据
通过一定的测量手段全面监测出在施工各个期间当中基坑支护结构及其毗邻建（构）筑、周围土体、地下管线、道路等所产生的形变，将所得的结果进行精确分析处理，预测工程进度开展趋势。将所得的综合数据报告及时上交技术部门对比核实，检核出在设计阶段的假定数据地正确程度。
2）指导维护
在获取的正确监测报告指导下，可以使得基坑开挖与支护的施工过程稳定顺利的开展，同时也能够对出现的任何异常情况及时果断地采取有效的应急处理措施，确保维护工程及人员的安全。
3）积累经验
经过理论与实际的结合，能够较好的实施信息化工程施工管理并深化掌握信息化工程施工的方法步骤，为日后的工作积累经验以提升对基坑工程的设计与施工的技术水平。
3.3.2 本基坑工程监测依据
1）建设方提供的本基坑设计图纸、文件及本工程总平面图； 2）本场地周边环境（包括道路、管线、建（构）筑物）及有关图件； 3）《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）； 4）《建筑基坑工程技术规范》（YB 9258-97）； 5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）； 6）国家标准《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
7）国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）； 8）国家标准《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897-2006）；
9）国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）。
3.3.3 本基坑监测方案编制原则
基坑开挖是坑内土体卸荷的过程，因为卸荷会引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也会引起围护体在两侧压力差的作用下而产生水平方向位移、墙外侧土体位移。基坑变形包括围护体的变形、坑底隆起及基坑周围地层移动等，这种变形按照“时空效应”的规律，且产生的影响在两到三倍的基坑开挖深度，在此影响范围中的地下管线、建（构）筑物等变形控制是基坑施工中的重要环节，因此基坑监测必须严格实施，这样能够很好减小围护体与周边环境设施的形变，并能够有效地对环境进行保护。[8]
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