【正文】 復(fù)雜深大基坑工程在施工中已采用自動化連續(xù)監(jiān)測手段。1）自動數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動數(shù)據(jù)采集設(shè)備有很多，其中以澳大利亞Datataker公司生產(chǎn)的Geologger 800型數(shù)據(jù)采集器 ) 、靜力水準(zhǔn)自動沉降監(jiān)測系統(tǒng)、電腦、專門編制的數(shù)據(jù)管理軟件等（參見后圖231）。[6]其總體的建筑面積為15萬平方米，當(dāng)中地下部分約占4萬平方米，地上部分約占11萬平方米。為商業(yè)所用的房間布置于大廈1至4層。高低塔之間于4至8層范圍內(nèi)由一大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)所連結(jié)，而在9至16層由一高空連接型走廊所連結(jié)。、。大廈整體基坑大致呈橢型狀，總面積大約為9600平方米，基坑周長大致有400米。 本基坑監(jiān)測范圍根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 504972009），結(jié)合考慮本基坑工程周邊環(huán)境特點，確定基坑周圍環(huán)境監(jiān)測范圍為基坑邊線外2H范圍，（H基坑開挖深度）。 本基坑監(jiān)測重點1）監(jiān)測重點由于本基坑開挖面與深度均較大、對各工序先后的銜接要求高、監(jiān)測工作量較大、因此對基坑監(jiān)測工作合理組織、有效實施提出較高要求。 本基坑監(jiān)測措施針對本工程以上監(jiān)測重點，采取以下監(jiān)測措施：（1）嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計要求，以滿足施工需要為前提，針對性進行監(jiān)測布置設(shè)計，合理組織人力、技術(shù)和儀器設(shè)備等資源，確保監(jiān)測工作高效、有序開展。（3）坑周管線測點盡量利用現(xiàn)有閥門、窨井蓋等直接點進行監(jiān)測。（5）在本工程樁基施工前對周圍環(huán)境進行實地調(diào)查，形成書面調(diào)查報告，記錄基坑周圍已有裂縫、破損等不良現(xiàn)象。（6）各測點的埋設(shè)兼顧考慮保護措施，加強與各參建單位的溝通協(xié)調(diào)，增強現(xiàn)場巡視力度，從而降低已布測點報廢率。 建設(shè)場地水文地質(zhì)條件及基坑周邊環(huán)境情況 水文地質(zhì)條件天津塘沽銅鑼灣瀕臨渤海海域，工程地下水位較淺且整體土質(zhì)屬軟土類型。由上至下的一至四層土體內(nèi)主要賦存孔隙潛水，第五、六土層內(nèi)主要賦存承壓水，本場地需要對承壓降水進行施工。 本基坑支護工程變形監(jiān)測的目的、依據(jù)與原則 本基坑工程變形監(jiān)測的目的1）檢核數(shù)據(jù)通過一定的測量手段全面監(jiān)測出在施工各個期間當(dāng)中基坑支護結(jié)構(gòu)及其毗鄰建（構(gòu)）筑、周圍土體、地下管線、道路等所產(chǎn)生的形變，將所得的結(jié)果進行精確分析處理，預(yù)測工程進度開展趨勢。2）指導(dǎo)維護在獲取的正確監(jiān)測報告指導(dǎo)下，可以使得基坑開挖與支護的施工過程穩(wěn)定順利的開展，同時也能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的任何異常情況及時果斷地采取有效的應(yīng)急處理措施，確保維護工程及人員的安全。 本基坑工程監(jiān)測依據(jù)1）建設(shè)方提供的本基坑設(shè)計圖紙、文件及本工程總平面圖；2）本場地周邊環(huán)境（包括道路、管線、建（構(gòu)）筑物）及有關(guān)圖件；3）《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ 82007）；4）《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB 925897）；5）《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ 12099）；6）國家標(biāo)準(zhǔn)《工程測量規(guī)范》（GB 500262007）；7）國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 504972009）；8）國家標(biāo)準(zhǔn)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB 128972006）；9）國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 502022002）。基坑變形包括圍護體的變形、坑底隆起及基坑周圍地層移動等，這種變形按照“時空效應(yīng)”的規(guī)律，且產(chǎn)生的影響在兩到三倍的基坑開挖深度，在此影響范圍中的地下管線、建（構(gòu)）筑物等變形控制是基坑施工中的重要環(huán)節(jié)，因此基坑監(jiān)測必須嚴(yán)格實施，這樣能夠很好減小圍護體與周邊環(huán)境設(shè)施的形變，并能夠有效地對環(huán)境進行保護。為獲取樁基施工對環(huán)境影響安全程度的信息，必須在樁基施工過程中，對周邊環(huán)境進行安全監(jiān)測工作。根據(jù)本工程監(jiān)測技術(shù)要求和現(xiàn)場具體環(huán)境情況，從時空效應(yīng)的理論出發(fā)，本監(jiān)測方案按以下原則進行編制：1）基坑開挖施工影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物、管線和基坑本身作為本工程監(jiān)測和保護的對象。3）監(jiān)測過程中，采用的方法、監(jiān)測儀器及監(jiān)測頻率應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求，能及時、準(zhǔn)確地提供數(shù)據(jù)，滿足信息化施工的要求。[10]考慮本基坑圍護設(shè)計方案，參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50072002按照地基基礎(chǔ)設(shè)計等級確定本基坑工程監(jiān)測等級為甲級，參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 504972009），確定本基坑工程監(jiān)測等級為一級，同時在結(jié)合《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB 925897及該地區(qū)工程施工經(jīng)驗確定本基坑工程的監(jiān)測項目及監(jiān)測內(nèi)容如下所述。 監(jiān)測的具體內(nèi)容1）使用儀器進行監(jiān)測：（1）基坑圍護結(jié)構(gòu)監(jiān)測①圍護體深層側(cè)向水平位移（測斜）；②基坑支護結(jié)構(gòu)水平及豎向位移；③坑內(nèi)外地下水位；④坑外土體測斜；⑤支撐軸力；⑥圍護體鋼筋內(nèi)力；⑦坑底回彈（隆起）；⑧立柱豎向位移；⑨錨桿的內(nèi)力；⑩支撐體系的內(nèi)力。2）巡視檢查：在本基坑工程整體施工期限內(nèi)，需要對該基坑工程進行巡視檢查，這是基坑監(jiān)測當(dāng)中的一項重要工作，該工作應(yīng)交由富含一定工作經(jīng)驗的專業(yè)人員配合施工單位工程技術(shù)人員一同完成，同時雙方也需將所獲得的信息數(shù)據(jù)資料及時地進行溝通交流并記錄施工進度與施工工況。每一次巡視檢查均應(yīng)對自然環(huán)境、基坑檢查情況作以全面詳細(xì)的記錄整理，并同當(dāng)天監(jiān)測數(shù)據(jù)報告進行綜合分析處理，以備一旦有異常狀況出現(xiàn)能夠適時有效地與總包技術(shù)質(zhì)量部人員及時溝通并制定出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案處理措施。其中水平位移工作基準(zhǔn)點應(yīng)定期進行檢核校對。而水準(zhǔn)基準(zhǔn)點則采用混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石，二者的做法均要符合《建筑變形測量規(guī)范》JGJ 82007中的相關(guān)規(guī)定。深層水平位移的監(jiān)測是本工程當(dāng)中一項非常重要的監(jiān)測項目，本工程圍護結(jié)構(gòu)包括水泥土墻、鋼板樁、灌注樁三種，在基坑手邊中部、陽角處以及有代表性的部位共布設(shè)測斜監(jiān)測點20個，編號為CX1—CX20，監(jiān)測點水平間距在20到50米范圍內(nèi)。觀測標(biāo)志采用鉚釘槍射入鋁釘布置于基坑邊坡坡頂部灌注樁、冠梁、腰梁、格構(gòu)柱上，水泥土樁上的觀測標(biāo)志地下埋深需大于半米，采用鉆孔埋置鋼筋標(biāo)石，地面部分用方墩進行保護（圖351（a） 支護結(jié)構(gòu)頂部水平（豎向）監(jiān)測點埋設(shè)示意圖）。 （1）完整井 (2)非完整井 (3)承壓井完整井 (4)承壓井非完整井圖352（b1）地下水監(jiān)測井 圖351（b2）基坑各部件受水壓力圖與地下水壓力測量原理圖根據(jù)設(shè)計需求，監(jiān)測降水后淺層水位的降低，直接判斷可否挖土，監(jiān)測深層承壓水位的降低，直接判斷有否冒底突涌的危險。④坑外土體測斜監(jiān)測點的布設(shè)：在本項目中，坑外土體測斜孔埋設(shè)深度需比圍護深度大5米，埋設(shè)位置應(yīng)與圍護體測斜監(jiān)測孔相對應(yīng)，故共計布設(shè)坑外土體測斜監(jiān)測點為21個，點號與測斜點號一致，即TX1—TX16。⑤支撐軸力監(jiān)測點的布設(shè)：支撐軸力監(jiān)測點主要選擇在受力較大處，起主要控制作用的斷面布設(shè)，同時要考慮全面性和代表性。每根支撐四邊中間的主筋上對稱安裝4個振弦式鋼筋應(yīng)力計，四道支撐共安裝280個鋼筋應(yīng)力計。混凝土應(yīng)變計應(yīng)埋設(shè)與每個支撐桿件的截面中心位置處，安裝時應(yīng)確保應(yīng)變計與支撐軸線平行；考慮圓環(huán)支撐截面設(shè)計特點，為測得最大溫差，達到最佳監(jiān)測效果，將1個溫度傳感器安裝在支撐桿件截面中心，另一個溫度傳感器安裝在圓環(huán)支撐外側(cè)面的中部，支撐混凝土應(yīng)變監(jiān)測和溫度監(jiān)測斷面考慮與鋼筋應(yīng)力計監(jiān)測斷面對應(yīng)。（1）鋼筋應(yīng)力計 （2）鋼筋應(yīng)變計圖351（c）鋼筋計在水泥土構(gòu)件中的布置⑦坑底回彈（隆起）監(jiān)測點的布設(shè)：監(jiān)測點應(yīng)按基坑橫縱向剖面布置，剖面最好選擇在基坑中央以及其他能夠反應(yīng)形變特征的位置處，剖面數(shù)量不得低于兩個，且同一剖面上需設(shè)置不低于3個的監(jiān)測點，其橫向間距在10到30米范圍內(nèi)最好。圖351(d) 回彈監(jiān)測標(biāo)與深層監(jiān)測標(biāo)示意圖⑧立柱豎向位移監(jiān)測點的布設(shè) 坑內(nèi)立柱起到支撐荷重支承作用，并確保支撐桿件穩(wěn)定和支撐平面剛度，但由于基坑開挖卸荷作用，以及結(jié)構(gòu)或施工荷載的影響，作用于立柱上的豎向力會有不同程度的變化，從而引起立柱的隆沉變化，若變化過大就會對整個支撐體系將帶來不必要的外力而引起支撐失效、結(jié)構(gòu)潰散而造成安全事故。本基坑共布設(shè)立柱豎向監(jiān)測點28個，編號為LZ1—LZ28。根據(jù)本基坑工程現(xiàn)場錨桿設(shè)置情況，預(yù)在四道層面內(nèi)分別布設(shè)監(jiān)測點個12個，編號為MG1—MG12，共48個。本基坑的每一道支撐監(jiān)測點的布設(shè)數(shù)目為16個，編號為ZN1—ZN16，故在四道支撐上一共有監(jiān)測點64個。基坑在降水時會對地下水的抽取亦會對周圍土體造成影響，為了解降水和開挖施工過程對坑周不同分層土體的影響，就要進行坑外土體分層監(jiān)測（參見圖35d 磁性沉降儀、沉降標(biāo)及其安裝位置示意圖）。每測點各磁環(huán)的具體定位應(yīng)根據(jù)勘察資料進行逐一確認(rèn)。②周邊道路、建（構(gòu)）筑物、地下管線沉降監(jiān)測點的布設(shè)本工程所處地域為商業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)，基坑?xùn)|、南、北三面均為臨近的施工場地，因開挖引起基坑圍護體向坑內(nèi)的變形及坑底隆起等原因，會導(dǎo)致坑外土體出現(xiàn)一定程度的變形，造成對周邊設(shè)施產(chǎn)生一定程度的影響。地下管線間接測點可設(shè)在管線的窨井蓋上或?qū)摻畲蛉胫凉艿咨疃?，直接測點可采用抱箍式或套筒式兩種埋設(shè)方案。 點的保護由于深基坑工程施工工期較長、難度較大，當(dāng)進行土方開挖、機械行走等工序時若方法不當(dāng)則很容易對基準(zhǔn)點及監(jiān)測點造成損壞。，本工程監(jiān)測工作量統(tǒng)計匯總?cè)缫娤卤?52。在基樁施工開始前對各觀測點進行初次觀測（二次），并取二次觀測平均值為該點初始值，其后各觀測點前后觀測值之間及與初始值之間進行對比計算，得到本次變形值、累計變形值與變形量曲線。圖361(a) 徠卡NA2表361（a）二等水準(zhǔn)測量主要技術(shù)指標(biāo)精度要求序號技術(shù)指標(biāo)精度要求1變形監(jiān)測點的高程中誤差2每站高差中誤差3閉合差或往返較差177。[13]某監(jiān)測點本次坐標(biāo)值與前次坐標(biāo)值的差值為該點本次位移變化量，本次坐標(biāo)值與初始的坐標(biāo)值之差值即為該點累計位移量，所使用的儀器為尼康DTM500型全站儀（參見圖362），其測角精度為1，測距精度為4mm＋2ppmm。分辨率為177。4mm/30m，記錄方式實施自動采集，測量范圍是0176。15176。至177。(雙軸）；主要能針對對圍護體或土體在不同深度處的水平位移變化實施監(jiān)測。管內(nèi)由測斜探頭滑輪沿測斜管內(nèi)壁導(dǎo)槽（與基坑邊線垂直）漸漸下放至管底，配以伺服加速度式測斜儀，然后將探頭旋轉(zhuǎn)180度，在同一導(dǎo)槽內(nèi)再測量一次，通過疊加推算各點的位置值,各測點的初始值，為測斜管埋設(shè)穩(wěn)定后并在開挖前取3測次的平均值。[15]測斜儀工作、測量原理示意圖參見圖363（b）與363（c）埋設(shè)好測斜管時不可能是鉛垂線，故必有初始水平偏差值，當(dāng)管底不動時 ，則以管底為參照點，從下往上計算各測點的水平偏差；可以依次測兩個相互垂直方向的位移，并求得位移總量和方向。[16]圖363（b）測斜儀工作原理示意圖圖363（c）測斜儀測量原理示意圖因測斜管內(nèi)水平方向存在扭角測量，需要為測斜儀一定的提供修正參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)，這就需要利用測扭儀，本工程所采用的是由天津市陸海測繪有限公司所出產(chǎn)的（參見圖363（d）），其探頭尺寸長700mm、直徑φ45mm；測量精度是177。；；測量范圍：0176。360176。將水位計豎直置入水位管中，當(dāng)蜂鳴器鳴叫或指示燈閃爍時記錄地下水距離管口深度，通過預(yù)先測定的管口高程可計算水位高程值,日常監(jiān)測值與初始值的差值為其累計變化量，本次值與前次值的差值為本次變化量，同時應(yīng)注意定期對管口高程進行校核。2mm。1HZ。9999HZ，工作溫度為10℃至+60℃。埋設(shè)前需檢查其無受力狀態(tài)時頻率f0，當(dāng)其與出廠標(biāo)定頻率f0在誤差范圍內(nèi)時方可采用,傳感器安裝后，正式測試前需每日進行測試，直至基坑開挖前取連續(xù)三次穩(wěn)定讀數(shù)，取平均值為其初始值。通過定期量測沉降管外磁環(huán)高程變化情況，掌握施工影響區(qū)域內(nèi)不同埋深土層垂直位移隨工況、時間變化的量值及變化速度。1mm，測量范圍為0176。50米，測試深度最大100m，工作電壓采用鎳電池+12V，工作溫度為10℃至+60℃。圖366 CFC40型分層沉降儀 裂縫監(jiān)測施工前應(yīng)采取目測調(diào)查，在基坑影響范圍內(nèi)，對鄰近地表、道路和建（構(gòu)）筑物等出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)狀進行記錄。在施工前量測得裂縫長度、寬度等初始信息（部分重要裂縫在調(diào)查時就應(yīng)取得測量初值），其后定期進行量測，相鄰兩次量測的差值即為本次變化量，與最初值的差值即為累計變化量。新產(chǎn)品傳感器有電阻式和弦式，測量精度高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、工作壽命長。圖367 測縫計 基坑自動化變形監(jiān)測，本工程通過歐美大地儀器設(shè)備中國有限公司出產(chǎn)的著名澳大利亞Data Taker自動化監(jiān)測系統(tǒng)實施全方位監(jiān)測，該套系統(tǒng)是以Data Taker品牌智能數(shù)據(jù)采集器為核心，配以性能優(yōu)越的路基測量應(yīng)用儀器、先進的通訊設(shè)備以及功能強大的開發(fā)軟件集成的一套高精度、穩(wěn)定可靠的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，可為判斷基坑和環(huán)境的安全以及施工方案的優(yōu)化設(shè)計提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。圖37（a）本工程基坑自動監(jiān)測現(xiàn)場示意圖Data Taker自動化監(jiān)測系統(tǒng)支持各種基坑監(jiān)測用傳感器設(shè)備，配置靈活、測試精度高、性能穩(wěn)定、適于野外惡劣環(huán)境的特點，并采用先進、可靠的有線或GPRS/CDMA無線通訊形式同時其是一種經(jīng)濟、低功耗設(shè)備，能夠較好的節(jié)省能源。圖37（b）Data Taker基坑監(jiān)測系統(tǒng)軟件 監(jiān)測期及監(jiān)測頻率1）監(jiān)測期從基坑的開挖開始，經(jīng)過建筑結(jié)構(gòu)體的整個施工期，一直到土體回彈完成即為本次工程監(jiān)測的完整監(jiān)測期。本基坑現(xiàn)場監(jiān)測頻率如表38（a）所示，其頻率頻次圖如38（b）所示?，F(xiàn)場監(jiān)測工作停止注：以上監(jiān)測頻率可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當(dāng)調(diào)整，如遇到報警及其他特殊情況時，可