安徽省煤田地质局第二勘探队安徽芜湖241006
摘要：建筑物基坑变形监测要求有切实可行的基坑支护设计,并依据设计制定合理的监测方案。实践中除了监测支护结构体以外，周边环境监测也是其重要对象。采用仪器测量和人工巡视相结合的方式，为施工安全保驾护航。
(Thefoundationpitdeformationmonitoringrequirementsofthefoundationpitsupportdesign,andaccordingtothedesignanddevelopmentofareasonablemonitoringprogram.Inpracticeinadditiontosupportingslructures,surroundingenvironmentalmonitoringisalsoanimportantobject.Acombinationofinstrumentmeasurementandmanualinspectionfortheconstructionofsecurityescort.)
关键词：沉降监测预警数据处理
（settlement，monitor，earlywarning，dataprocessing）
一引言
随着国家经济建设的快速发展，建筑业尤为突飞猛进，城市高层建筑鳞次栉比，其地下停车场、人防等地下建筑物的施工安全至关重要，建筑基坑监测则起着举足轻重的关键作用。
基坑施工在开挖土体时,由于在外侧土压力的作用下，会引起支护结构内力发生变化，同时产生变形，如果围护结构强度和刚度不足，将导致支护体倾斜断裂，甚至坍塌等,由此对周边建筑物产生位移或沉降而引起安全隐患。基坑开挖过程中，因应力释放对支护结构本身和周边建（构）筑物及地下管线会产生较大影响，为保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全，在基坑开挖前、开挖过程中以及结束后须进行必要的系统测量工作，才能对基坑工程的安全性和周边环境的影响程度有一个全面掌控，确保工程顺利进行。
二建筑基坑监测的特点及控制重点
建筑基坑与主体结构从一开始就是做为一个整体一起设计的，依据设计图纸和工程勘察报告，根据区域内地质条件和周边环境合理确定基坑安全等级、支护形式、开挖方案、监测要求，经图纸审查以及基坑设计方案专项论证后，报检通过后方可组织施工。
基坑监测作为基坑工程施工过程中一项极为重要的工作，一般而言应由建设单位委托有相应资质的测绘单位，作为第三方监测机构独立开展工作，对业主负责服务于施工单位，接受监管单位的监督，观测数据报表及动态预警信息与基坑支护施工单位共享，指导、服务整个施工过程。
基坑支护结构的设计是依据勘探报告而进行的，理论计算毕竟是理想化的，在实践过程中难免出现偏差，出现较大偏差或者重大偏差虽然是小概率事件，但安全责任大于天，特别是基坑支护结构施工结束以后，构件凝期期满，具备开挖土体条件时，监测工作则提到前台，通过布设监测控制网、监测点，采集起始数据等工作，基坑的各项位移、沉降、挠动、地下水位、底鼓等动态数据，系统进入监控之中。
基坑支护施工在土体挖运之前，不存在任何位移沉降的问题，此时是采集原始数据的最佳时期。在开挖早期，往往变化量较大，应通过加大观测次数，及时预报，待应力释放至平缓阶段，根据数据变化情况调整观测频率。一般来讲，在基坑连续开挖过程中，每天观测一次，遇变化量不稳定等异常情况时，加密监测，直至变形收敛至正常。
监测重点根据各个基坑的实际情况而定，在监测实施之前应编制监测方案。主要风险点有支护结构体本身的位移、周边道路沉降、周边建（构）筑物的沉降、相邻道路沉降、支护结构的深层位移、地下水位的变化等。通过观测冠梁顶部监测点位位移变化值及速率分析，判断支护结构是否有出现倾覆、断裂、垮塌等安全事故的可能，指导施工单位采取必要的控制措施，通过对周边道路、房屋、管线等监测数据的变化分析，一旦出现异常适时动态调整进度乃至停止施工，加强防护，确保周边环境安全。
三监测工作的组织与实践
1、监测技术要求：
（1）工程应加强信息化施工，施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工方法，对施工全过程进行动态控制。
（2）监测仪器的选型，要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期内使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。
（3）仪器安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点安装埋设说图，并按照方案和埋设要求作好埋设准备。
（4）所有监测点安装埋设完成后，及时绘制监测点位置图，并加强对现场测点保护，以防监测点被破坏。
（5）监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，加强监测。监测数据未达到预警值期间，应向设计单位每周提交一次书面监测结果（包括每天的监测数据及周期），监测材料应注明对应的施工工况及工况平面布图等施工信息，便于相关各方分析监测结果所反映的情况。
（6）监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方，以期尽快采限有效措施保证本工程进展顺利。
（7）对原始数据要进行分析，去伪存真后方可进行计算，并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报。监测工作贯穿基坑工程始终，待全部资料备齐后，应提供完整电子版监测数据、监测时程曲线图及报告予围护设计单位及相关各方。
（8）测试方案须得到设计单位的认可，监测得到的数据必须及时提供给设计单位，施工总包单位根据监测数据及时调整施工进度和施工工况，以保证基坑工程的信息化施工。
2、监测方案编制的主要依据
a、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
b、《建筑变形测量规范》(JGJ/T8-2007)
c、《工程测量规范》(GB50026-2007)
d、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
e、基坑支护设计文件、图纸、监测点布置图
3、确定预警值
预警值的确定前提是必须满足现行规范要求，在保证安全的前提下，适当考虑施工难度、周边建筑物的重要性、经济投入等因素，按照基坑设计方案的设计参数要求，适当调整，一般取设计值的80%-90%作为预警值。
4、监测控制网、点的精度设计与布控
变形测量控制应根据变形类型、测量目的、任务要求合理布设。变形测量控制点包括基准点和工作基点，基准点应选址于变形影响范围200米以外为宜；工作基点应靠近于观测目标且便于联测观测点的相对稳定位置；观测点应选设在变形体上能反映变形特征的位置（如冠梁顶、建筑物、道路、管线的相应位置）。
观测点等级及精度要求：
为了保证变形观测成果的有效性，应定期对基准网进行复测检查。基准点每2个月复测一次，工作基点与基准点的联测应每月或半月一次。
5、变形测量实施的程序与要求：
（1）按测定沉降或位移的要求，分别选点埋石建网
（2）按确定的观测周期与频率，对监测网进行复测
（3）对各周期观测成果及时处理，并选取与实行变形情况接近或一致的参考系进行平差计算和精度评定，对异常数据进行变形分析，并对变形趋势做出预报，报送建设方、施工方和监理方。
6、各期的变形监测应满足的要求：
（1）在较短的时间内完成
（2）采用相同的图形（观测路线）和观测方法
（3）观测人员相对固定
（4）使用同一仪器和设备
每期观测结束后，应及时处理观测数据，发现变形量达到或接近预警值等异常情况，及时报告采取相应措施。在支护结构施工、基坑开挖期间以及使用期内，应对支护结构和周边环境的状况随时进行巡查，现场巡查时应检查基坑外地面和道路有无开裂沉陷，周边管线有无漏水漏气，基坑是否底鼓，支护结构是否变形，有无渗水、流砂等。现场巡查结果应及时整理和反馈，当出现下列危险征兆时应立即报警：
①支护结构位移达到设计规定的限值，且有继续增长的趋势
②支护结构位移速率增长且不收敛
③周边建筑物、道路沉降超限，且有继续增长的趋势
④支部结构出现影响结构安全性的损坏
⑤基坑出现局部坍塌
⑥开挖面出现隆起现象
⑦基坑出现流土、管涌现象
四监测项目的变形分析与成果整理
控制网定期复测理论上消除了数据失真的系统性误差来源，为获取第一手真实资料提供了有力保证，从而论证了成果的可靠性。除此之外，还应对监测体的累计变形量和两相邻观测周期的相对变形量进行分析，推断变化趋势，提供结论总结。所监测对象稳定性判断，一是以最后三个相对稳定观测周期内偏差量不大于2倍观测点中误差作为稳定指标，另一种是按沉降速度不大于0.01～0.04mm/d作为稳定指标，并结合巡视情况勘查综合判断。
总体监测工作结束后，应提供以下资料：
（1）变形监测技术设计书
（2）监测点布置图
（3）变形监测仪器检验报告
（4）变形监测成果表
（5）沉降曲线图、沉降变化速度曲线图
（6）变形监测成果报告
监测成果报告中应包含技术说明、监测时间、使用仪器及所达到精度，列出监测值、累计值、变形率、变形差值、变形曲线，并根据规范及监测情况给出结论性意见。
五监测质量保证体系：
1质量保证主要内容
（1）作业前，监测项目负责人应根据技术方案的要求对项目主要技术人员进行分工与技术交底。
（2）监测工作所需的仪器、设备进行规定项目的检校。仪器在使用过程中应严格按照规定程序操作，以免测量仪器受损。在作业中发现仪器异常时，应立即停止作业，找出原因并排除异常后，方可继续作业。
（3）关键项目应选择最优方法作业。
（4）对基准点进行稳定性检测。
（5）监控量测人员详细了解施工动态，科学合理的分析数据，及时与业主紧密联系，为信息化施工做好各方的配合工作。
2监测外业质量保证措施
（1）由经验丰富的专业技术骨干任外业质量检查小组组长，及时协调并解决出现的有关技术及质量问题。
（2）组织作业人员对工程现场踏勘，熟悉测区情况，学习有关规范和规定并严格按照有关规范和规定作业。
（3）开始工作前，对所使用的仪器进行全面检验与检定。
（4）根据有关规定和规定，组织作业，由质量员负责质检小组的管理。
（5）仪器安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求作好埋设工作。仪器埋设时，核定传感器的位置是否正确，埋设的准备是否符合技术要求，按监测的位置和方向埋设传感器。所有监测点安装埋设完成后，及时绘制测点位置图，并加强对现场测点保护，以防监测测点被破坏。
（6）点位作好标识与保护工作，严防破坏，破坏后第一时间修复。
（7）监测频率依据方案，并根据施工情况随时作出调整，在达到报警值或遇雨、雪等不良天气时，加密观测，作好监测和相关特征态记录，并会同有关人员分析安全状态。
（8）由于安装埋设的监测仪器力测点都是围护结构四周若干点上，能否代表或控制所有的情况是很难预料的，所以必须把人工巡检补充作为基本的监测项目。
3监测成果文件的质量保证措施
（1）由熟悉变形监测的作业人员进行数据提取、内业编辑和变形监测成果整理。
（2）及时进行内数据编辑
（3）针对监测技术要求和技术设计，对质量检查软件进行定制，编制出适合本项目监测数据的质检软件，加大地提高数据准备、数据入库质量，提高作业人员自检、互校和质量人员工作效率。
（4）监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，及时加强观测。对原始数据要进行分析，去伪存真后方可进行计算，并绘制观测读书与实践、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报，监测结束后需提交最终报告。
六结语
对基坑及周边环境进行监测，通过对过大变形数据分析及时预警防范工程事故的发生，并通过监测，实现整个基坑工程的信息化施工。进行基坑围护安全监测，可使基坑开挖工作顺利进行，及时了解基坑围护结构本身的受力和变位情况，同时密切关注基坑周围建筑物的变位情况，对基坑开挖工程进行动态监测，在预知可能出现危险的情况下及时报警，以便采取相应的应急措施，从而使基坑在施工期间确保围护结构不产生过大的位移和变形，使基坑施工最大地处于安全经济的状态之中。根据监测数据，判断基坑是否安全，及时通报施工中出现的问题，以便判断是否需要采取紧急措施，因此进行基坑安全监测十分必要；另一方面，设计人员可以通过实测结果的反馈信息，在以后的基坑设计中进一步优化，使基坑设计更加安全经济有效。
参考文献：
[1]岳建平，田林亚。变形监测技术与应用[M]：国防工业出版社，1998。
[2]建筑变形测量规程：JGJ/T-8-2012中国建筑工业出版社，2012。
[3]杨敏。测绘综合能力[M]：天津大学出版社，2012。
[4]黄声享。变形监测数据处理[M]：武汉大学出版社，2003。
[5]GB50026-2007工程测量规范[S]。
[6]JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》