引言

       近20年來(lái)，我國(guó)各大中城市大型建筑和橋梁建設(shè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。隨著這些項(xiàng)目的實(shí)施，基坑工程的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件和施工環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)施工過(guò)程中引起的土體性質(zhì)、環(huán)境、鄰近建筑物和地下設(shè)施變化的監(jiān)測(cè)已成為工程建設(shè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜的大中型項(xiàng)目或環(huán)境要求嚴(yán)格的項(xiàng)目，往往很難借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)，理論上也很難找到定量分析和預(yù)測(cè)的方法，這必須依靠施工過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

       1.基坑監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

       1.1高精度

       一般工程測(cè)量中的誤差限值一般為數(shù)毫米，如60m以下建筑物在測(cè)站上測(cè)量的誤差限值為2.5mm，而一般情況下，基坑施工中的環(huán)境變形速率可能在0.1mm/d以下，為了測(cè)量這種變形精度，一般的測(cè)量方法和儀器部門(mén)都不能勝任，所以基坑施工中的測(cè)量通常采用一些特殊的高精度儀器。

       1.2時(shí)效性

       普通工程測(cè)量一般沒(méi)有明顯的時(shí)間效應(yīng)�；�坑監(jiān)測(cè)通常與降水和開(kāi)挖相結(jié)合，具有明顯的時(shí)間性。測(cè)量結(jié)果是動(dòng)態(tài)變化的，1d前(甚至幾個(gè)小時(shí)前)的測(cè)量結(jié)果會(huì)失去直接意義。因此，深基坑施工中的監(jiān)測(cè)應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行，通常是一次/d。在測(cè)量對(duì)象快速變化的關(guān)鍵時(shí)期，可能需要每天進(jìn)行幾次。基坑監(jiān)測(cè)的時(shí)效性要求相應(yīng)的方法和設(shè)備具備快速采集數(shù)據(jù)、全天候工作的能力，甚至適應(yīng)夜間或霧天等惡劣環(huán)境條件。

       1.3等精度

       基坑施工中的監(jiān)測(cè)通常只需要測(cè)量相對(duì)變化值，而不需要測(cè)量絕對(duì)值。比如一般的測(cè)量要求建筑物在地面上定位，這是一個(gè)絕對(duì)坐標(biāo)和高程的測(cè)量。在基坑邊壁變形的測(cè)量中，只需要測(cè)量邊壁相對(duì)于原基準(zhǔn)位置的位移，而邊壁的原位置(坐標(biāo)和高程)可能根本不需要知道。由于這一鮮明的特點(diǎn)，深基坑施工監(jiān)測(cè)有其自身的規(guī)律。比如一般水平測(cè)量要求前后視距相等，以消除地球曲率、大氣折光、水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行等誤差，但在基坑監(jiān)測(cè)中，由于環(huán)境條件的限制，前后視距可能根本不相等。這種測(cè)量結(jié)果在一般測(cè)量中是不允許的，但在基坑監(jiān)測(cè)中，只要每次測(cè)量位置一致，即使前后視距相差很大，結(jié)果也是完全可用的。因此，基坑監(jiān)測(cè)要求盡可能達(dá)到等精度。使用相同的儀器，在相同的位置，由同的觀察者按照相同的方案進(jìn)行測(cè)量。

       2基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

       基坑施工時(shí)，必須有一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)?yè)跬翐跛�。圍護(hù)設(shè)施必須安全有效。以前淺基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用鋼板樁或混凝土板樁:深基坑多采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)或排樁灌注樁結(jié)構(gòu)，并配有混凝土攪拌樁或樹(shù)根樁止水。開(kāi)挖時(shí)，地下水必須從坑內(nèi)抽出，深度為7-15m的基坑必須配備兩三個(gè)水平支撐，水平支撐應(yīng)采用鋼管結(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，并能保證施工環(huán)境的穩(wěn)定。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，好的圍護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)將安全指標(biāo)取在臨界點(diǎn)附近，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)提供的動(dòng)態(tài)信息反饋來(lái)調(diào)整施工方案�；�坑監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容如下:

       (1)地下管道、地下設(shè)施、地面道路和建筑物的沉降和位移。

       (2)圍護(hù)樁地下樁體的側(cè)向位移(樁體測(cè)斜)。圍護(hù)樁頂?shù)某两岛退�平位移�?/p>

       (3)圍護(hù)樁水平支撐應(yīng)力變化。

       (4)基坑外側(cè)土體的側(cè)向位移(土體測(cè)斜)。

       (5)坑外地下土層分層沉降。

       (6)監(jiān)測(cè)基坑內(nèi)外地下水位。

       (7)地下土壤中的土壓和孔隙水壓。

       (8)監(jiān)測(cè)基坑內(nèi)坑底回彈。

　　3監(jiān)測(cè)方法

       3.1常用儀器

       經(jīng)常使用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀、分層沉降儀、土壓盒、孔隙水壓力儀、水位觀測(cè)儀、鋼筋應(yīng)力計(jì)等。當(dāng)前，在實(shí)際工作中，用水準(zhǔn)儀測(cè)量墻體項(xiàng)目和地面位移，用測(cè)斜儀測(cè)量墻體和土體的深層位移，更加可靠和重要。其它監(jiān)測(cè)方法常用于綜合分析。用鋼筋應(yīng)力計(jì)測(cè)量支撐軸力時(shí)，還應(yīng)配以溫度計(jì)埋設(shè)在支撐中，以計(jì)算溫度變化引起的應(yīng)力。實(shí)際測(cè)量表明，由于溫度變化，支撐往往產(chǎn)生較大的附加軸力，對(duì)鋼筋混凝土的支撐可達(dá)15~20%。這個(gè)說(shuō)明在設(shè)計(jì)上不容忽視。鋼支撐的溫度變化應(yīng)力較大。但是目前基坑工程的綜合監(jiān)測(cè)水平還不夠理想。雖然有計(jì)算機(jī)、遙控等先進(jìn)設(shè)備，但是測(cè)試元件的質(zhì)量和標(biāo)定、埋設(shè)、保護(hù)和施工配合等方面存在許多問(wèn)題，需要改進(jìn)。監(jiān)測(cè)報(bào)警是一個(gè)極其嚴(yán)重的問(wèn)題。做得好了，可以化險(xiǎn)為夷，避免損失；否則，就會(huì)留下隱患，導(dǎo)致事故。有些項(xiàng)目雖然做了報(bào)警，但相關(guān)方并不警惕，導(dǎo)致了大災(zāi)難，實(shí)踐中不乏經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

       3.2數(shù)據(jù)觀察

       根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，基坑施工對(duì)環(huán)境的影響范圍是坑深的3~4倍。因此，沉降觀測(cè)選擇的后視點(diǎn)應(yīng)選擇在施工的影響范圍之外:后視點(diǎn)不應(yīng)少于2點(diǎn)。沉降觀測(cè)儀器應(yīng)選用精密水準(zhǔn)儀，按二等精密水準(zhǔn)觀測(cè)方法測(cè)量二次檢測(cè)，檢測(cè)校差應(yīng)小于1毫米。地下管道、地下設(shè)施和地面建筑應(yīng)在基坑開(kāi)工前測(cè)量初始值。開(kāi)工期間，應(yīng)根據(jù)需要不斷測(cè)量數(shù)據(jù)，從幾天觀測(cè)一次到一天觀測(cè)幾次；每次觀測(cè)值與初始值比較可以得到累計(jì)量，與前次觀測(cè)數(shù)據(jù)相比可以得到日變量。根據(jù)公認(rèn)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，日變量一般干燥3毫米，累計(jì)變量大于10毫米時(shí)，應(yīng)向相關(guān)方報(bào)警。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須填寫(xiě)在項(xiàng)目專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的表格上。所有監(jiān)測(cè)內(nèi)容都必須注明:初始值。這個(gè)變化量。累計(jì)變化量。工程結(jié)束后，應(yīng)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，尤其是報(bào)警值的出現(xiàn)，繪制曲線圖，并編制工作報(bào)告。因此，記錄工程施工中的重大事件是監(jiān)測(cè)人員必不可少的工作。

       4.監(jiān)測(cè)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題

       4.1邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

       經(jīng)常出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。一般基礎(chǔ)在開(kāi)挖過(guò)程中采用機(jī)械開(kāi)挖。人工簡(jiǎn)單修坡后，開(kāi)始擋土支護(hù)的混凝土初噴過(guò)程。但在實(shí)際開(kāi)挖中，由于施工管理人員不到位、技術(shù)交底不足、分層分段開(kāi)挖高度不同、挖掘機(jī)械操作人員操作水平等因素的影響，機(jī)械開(kāi)挖后的邊坡表面平整度和平直度極其不規(guī)則，但人工修理時(shí)不可能進(jìn)行深度挖掘，只能對(duì)機(jī)械挖掘表面進(jìn)行平整度修整，在沒(méi)有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收的情況下開(kāi)始初噴，因此擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖。

       4.2成孔注漿不到位

       土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。基坑使用的土釘或錨桿鉆孔一般為100-150鉆桿，孔深5.6m，深10米甚至20米以上。鉆孔穿過(guò)的土層質(zhì)量也不一樣。如果鉆孔不仔細(xì)研究土壤條件，往往會(huì)造成出渣不盡、殘?jiān)�沉積，影響灌漿，有的甚至很難成孔�？锥刺�塌，不能插筋灌漿。再者，灌漿時(shí)，配料隨意性大，灌漿管不到位，灌漿壓力不足，導(dǎo)致灌漿長(zhǎng)度不足，充盈度不足，導(dǎo)致土釘或錨桿抗拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響工程質(zhì)量，甚至需要重新處理。

       4.3噴射混凝土厚度不足。強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

       目前，干拌噴射混凝土設(shè)備常用于建筑工程深基坑支護(hù)噴射混凝土。其主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、輸送距離長(zhǎng)。速凝劑可在進(jìn)入噴射器前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。干噴設(shè)備雖然操作簡(jiǎn)單方便，但由于操作人員水平不同，操作方法和檢查控制手段不全，混凝土回彈嚴(yán)重，原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)，配料不準(zhǔn)確，維護(hù)不到位，噴射后混凝土厚度往往不足，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

       4.4施工過(guò)程與設(shè)計(jì)的差異太大

       深層攪拌樁的水泥含量往往不足，影響水泥土的支護(hù)強(qiáng)度。我們發(fā)現(xiàn)同樣做法的支護(hù)中出現(xiàn)了水泥土裂縫，有時(shí)不是在受力最大的地區(qū)。檢查后，強(qiáng)度往往不足，地面施工堆放在局部位置往往遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)允許的荷載。施工質(zhì)量和偷工減料并不少見(jiàn)�；�坑挖掘是一個(gè)支護(hù)受力和變形顯著增加的過(guò)程。在設(shè)計(jì)中，往往需要挖掘程序來(lái)減少支護(hù)變形，并進(jìn)行圖紙交底。在實(shí)際施工中，土方老板往往忽略這些框架，搶進(jìn)度，獲得局部效益。4.6設(shè)計(jì)與實(shí)際情況有很大差異

       由于深基坑支護(hù)的土壤壓力不同于傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力，在沒(méi)有完善土壤壓力理論的指導(dǎo)下，通常仍然使用傳統(tǒng)理論進(jìn)行計(jì)算，因此有誤差是正常的。許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了許多研究，在傳統(tǒng)理論土壤壓力計(jì)算的基礎(chǔ)上，結(jié)合必要的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，可以滿足實(shí)際要求。問(wèn)題是，這樣一個(gè)極其復(fù)雜的課題，脫離實(shí)際工程情況，往往會(huì)造成過(guò)度變形。比如有些設(shè)計(jì)，不考慮地質(zhì)條件和地面荷載的差異，照搬同一個(gè)坑深的支護(hù)設(shè)計(jì)。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(chē)、臨時(shí)設(shè)施和附近住宅建筑的影響，需要正確估計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)壓。

       4.5工程監(jiān)理不到位

       根據(jù)規(guī)定，高層建筑、重大市政等深基坑必須進(jìn)行工程監(jiān)理。大多數(shù)事故項(xiàng)目沒(méi)有按照規(guī)定進(jìn)行工程監(jiān)理，或者雖然有監(jiān)理，但工作不到位，只管場(chǎng)內(nèi)工程，不管場(chǎng)外影響，包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的全過(guò)程監(jiān)理更少。客觀來(lái)說(shuō)，深基坑工程監(jiān)理要求監(jiān)理人員具有較高的專(zhuān)業(yè)水平。目前我國(guó)主要只監(jiān)控支撐結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量、工期和進(jìn)度，而設(shè)計(jì)監(jiān)理與住宅及周邊環(huán)境監(jiān)控仍有一定差距，亟待改進(jìn)和完善。

　　5.結(jié)束語(yǔ)

       很多建設(shè)單位為了省錢(qián)，不要求施工監(jiān)控，或者雖然設(shè)置了一些測(cè)點(diǎn)，但是數(shù)據(jù)不足，忽略了坑邊住宅的檢測(cè)，或者不重視監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，這是徒勞的。結(jié)果發(fā)生時(shí)不能及時(shí)報(bào)警，事故發(fā)生后也不容易分析原因，不利于事故的早期處理，節(jié)省了很多錢(qián)。為了減少工程事故，需要精心設(shè)計(jì)、施工和加強(qiáng)監(jiān)理，保護(hù)坑邊住宅和環(huán)境，提高基礎(chǔ)施工技術(shù)和管理水平。