某大型基坑安全监测设计与数据分析

1　工程概况

“华远·金外滩”项目位于长沙市湘江东岸老城区坡子街附近的湘江风光带核心地段，东起规划中的太平路，西至湘江大道，南汽西湖路口，北至解放西路，总占地面积约235亩，是长沙市棚改率先启动的百亿级项目。该工程主体结构主要由五栋高层、局部裙楼以及纯地下室组成，整体设置4层地下室。3-4期地块基坑呈不规则方形状，基坑面积约.4m2，基坑支护长度约780m，临时支护设计使用年限24个月，安全等级为一级，工程基坑开挖深度19.4～22.3m。场地地层上覆土层为第四系冲残积层，下伏基岩为第三系泥质粉砂岩、砂砾岩。场地所属环境类型为Ⅱ类，场地填土层、砂砾石层为透水层，其余地层为相对隔水层。场地地下水对混凝土具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。根据钻孔抽水试验结果，综合地层和地下水情况，并结合地区经验，砂砾石层渗透系数可取17m/d。

2　监测点位布设

2.1　基准点及工作基点的布设

拟埋设5个基准点，用于监测工作基点的变形，埋设于基坑开挖深度3倍范围外稳定处；在基坑拐角处受基坑变形影响很小处埋设6个工作基点。

2.2　监测点的布设周边环境监测点的埋设。监测点埋设按规范，开挖深度的3倍范围内的地下管线及建筑物进行监测点的埋设。监测点埋设原则为：管线取最老管线、硬管线、大管线，尽可能取露出地面的如阀门、消防栓、窨井作监测点，以便节约费用。采用长约8cm的钢钉打入地面，管线监测点同时代表路面沉降；房屋监测点尽可能利用原有沉降点，不能利用的地方用钢钉埋设基坑支护结构监测点的埋设。a.基坑顶沉降及水平位移监测点。在基坑顶间隔不大于20米埋设长10cm、顶部刻有“+”字丝的钢筋作为垂直及水平位移监测点，共布设44点。b.围护桩身深层水平位移。深层水平位移监测点布置15点，测斜管预埋在围护桩中。测斜管与围护桩的钢筋笼绑扎在一道，埋深约与钢筋笼同深，接头用自攻螺丝拧紧，并用胶布密封，管口加保护钢管，以防损坏。管内有二组互为90°的导向槽，导向槽控制了测试方位，下钢筋笼时使其一组垂直于基坑支护结构，另一组平行于基坑支护结构并保持测斜管竖直。c.地下水位测量孔。地下水位量测是了解基坑支护体系止水帷幕的止水效果，也间接反映地表变形，因此坑外水位观测十分重要。埋设间距宜为20～50米，共布设6孔。水位孔用内径50mm的PVC管埋深约12米。用30型钻机在设计孔位置钻至设计深度，钻孔清孔后放入PVC管，水位管底部使用透水管，在其外侧用滤网扎牢，并用黄砂回填孔。d.锚索（杆）应力共埋设监测8个断面，每个断面3～8根，共35点。

3　监测方法设计

3.1　水平位移监测

采用小角度法进行监测，该方法适用于观测点零乱、不在同一直线上的点。在离边坡2倍开挖深度距离的地方，选设测站A，若测站至观测点T的距离为S，则在大于2S范围外，选设后方向点A'，用经纬仪/全站仪观测β角，一般测2～4测回，并测量测站点A到观测点T的距离。为保证β角初始值的正确性，要2次测定。

3.2　沉降监测

沉降监测采用二等水准测量，提前一周埋设不少于3个水准基点，基准点设3倍于基坑深度的影响范围外，组成水准控制网，定期对水准点进行校核，以确保控制网的稳定性。监测点尽可能和基准点一起布设成闭合路线，统一平差，提高观测精度。水准点的埋设要

观测前对水准仪和铟瓦尺进行校验，使用过程中不随意更换；进行观测时，适当增加测回数，一般取3次的数据作为初始值；定期对水准点进行校核、测点检查和仪器校验，确保测量数据的准确性和连续性；记录每天测量的气象情况、施工进度和现场工况，以供监测数据分析时参考；确定沉降监测控制值，作为监测数据分析时的对照数据，及时反馈报警值、异常值等信息。

3.3　锚索轴向应力监测

锚索测力计安装后，应在加载前读取初始值。用振弦读数仪连接测力计芯线：三弦式测力计共有黑、红、绿、白四根芯线，黑色线为共线。用读数仪的两根红、黑接入线分别连接测力计依次测出读数，测量完毕记录数据、仪器编号、测量时间等信息。

3.4　地下水位监测

水位管安装好后，把水位计的探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取孔口标志点处测尺读数，重复一次读数，两次读数之差即是水位变化值。

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