高层建筑深基坑工程变形监测质量及安全监理

        随着我国经济高速发展,高层建筑大量涌现,深基坑工程越来越多,地下室建筑工程深基坑在开挖和暴露期间的安全,对确保整个工程顺利施工和邻近建(构)筑物,及市政设施(道路、各种管线等)的正常使用和安全至关重要。而在深基坑开挖时,经常会发生坑底回弹,隆起以及外地面下沉等现象,甚至基坑失稳,支护结构倒坍等事故。这类事件在工程上已屡见不鲜,在软土地基中该类问题尤为严重。事故发生有多方面原因,既有岩土工程监测不完善,分析不准确,预报不及时的原因,也有监理监管不到位,发出错误的指令所造成,因而基坑工程监测监理日益显示其重要性。所以实行基坑工程变形监测全过程质量及安全的监理,有着十分重要的意义。下面结合广州国际商贸广场基坑工程变形监测工程与同行探讨。（参考《www.jianzhu518.com》）

        1 工程概况

        广州国际商贸广场工程,地处广州市中山三路与较场西路交汇西北繁华地段,由两幢超高层65层和28层塔楼及6层~9层裙楼组成,其中地下室4层,地下室底板设计标高为-13.9m(相对±0.00)。基坑设计采用人工挖孔桩和喷锚支护结构体系。基坑开挖深度为12.9m。基坑平面面积较大,形状呈L形,四周均为道路和高层建筑,场地周围分别埋设有电力、上水、煤气、雨水、电信等地下管线。如基坑施工稍有不慎,极易给周围环境造成影响和破坏。因此,需要对深基坑高层施工阶段各工序的质量及安全进行严格监控。业主委托广东建设工程监理有限公司监理。

        2 监测监理的依据

        为了使监理工作便于开始,首先收集国家、部、省、市建设主管部门转发关于基坑工程监测等方面的法律、法规和规定。具体有广州市建委转发《广州市深基坑工程管理暂行规定通知》;有关技术性文件:工程总平面图、地形图、与监测点布设有关的建筑物平面、立面、结构图以及规划部门提供的导线点、水准点;与本工程监测有关的施工组织设计;与本工程有关的工程地质、水文地质资料以及周围环境资料;国家标准:《工程测量规范》《城市工程测量规范》《精密工程测量规范》GBT等。并且由项目总监理工程师编写好的监理规划,完善项目监理实施细则,以后的监理工作就以此作为依据。

        3 协助业主委托施工单位

        委托施工单位进行监测是监测监理重要的一环。施工单位选择与否,直接关系到整个基坑安全是否有保证、可靠的信息。所以与甲方商讨,特别对几家有相应资质的监测单位进行考察、对比,并组织有关单位共同审查监测单位编写的监测方案。具体包括对监测项目、监测方法以及精度要求、监测点布设、观测周期、工序管理和记录制度及信息反馈等作出评价,预测并确定最优方案。重要的控制测量在实施前期还要求监测单位提交文字方案。内容包括控制方法、图形结构、操作方法及精度估算,监理工程师根据监测单位测量人员、设备及施测情况,结合设计要求及有关测量规范,最后选择有实力、信誉高的监测单位,使业主满意放心。

        4 事前控制

        1)本工程由于占地面积较大,基坑周边又是高层住宅、变电房以及商业区,因此在监测之前,监理工程师首先对施工场地的基坑四周的住宅、道路、变电房、构筑物进行调研,如是否有裂缝、倾斜等,并测绘出其裂缝的位置、长度、宽度,倾斜的方位、倾斜度等,然后作记录、拍照,并通知业主。对可能发生争议的基坑四周情况,比如较接近基坑北面的综合办公楼、南面的工厂大楼以及东南角变电房等,建议业主委托房屋鉴定和公正单位进行鉴定和公正,避免日后与屋主之间发生可能的争议。

        2)监测点、基点埋设控制。基点、监测点的埋设是监测前控制的关键一环。首先基点的埋设必须远离拟测基坑边坡周围,避开施工影响区。尤其这种供长期高精度施工测用的基点,必须牢固、可靠,可深式埋在新鲜的基岩面,或浅式埋设在沉降已稳定的建筑物(或构筑物)上,本工程施测单位起初没有提交埋点方案图,两个基点均埋在北面基坑周边不足3m的围墙处。由于围墙与基坑相隔较近,基坑与围墙发生整体位移、沉降,在观测过程中,施工单位没有准确测得基坑的位移和沉降量,后来经监理工程师发现后,指出问题的关键,最后建议基点埋设在远离基坑边坡且沉降较稳定的混凝土台阶处,满足基点埋设要求。

        3)监测仪器、设备的检查。通常基坑在倒坍滑坡之前段时间,水平位移、垂直沉降量较小,不容易发现,若水平位移、垂直沉降量超过警戒值时,再采取加固防范措施则为时已晚。所以监测所用的仪器必须是精度高的精密仪器。在审查时,监理工程师要特别注意仪器选型要与观测精度相适应,本工程基坑监测用的经纬仪建议用水平读数量小格值不小于1,一测回水平方向最大中误差为1.6,最后施测单位确定用T2级以上经纬仪并配红线测距仪测距。而沉降观测用N3型精密水准仪配铟钢水准尺。各种设备技术参数均满足或超过基坑监测精度要求。

        5 事中控制

        1)基坑水平位移监测。

        基坑变形监测包括水平位移观测和垂直沉降观测,监测过程中的监理主要是检查观测方法和技术指标是否符合要求。基坑变形监测的特点之一是工作繁琐且重复较大,因此在工程质量控制方面承担重要责任的测量工程师,把主要精力放在测量工作的重要环节上,以确保测量的准确性。测量监理工程师主要质量控制点是对施测单位布设的控制网的审核。就水平位移观测的方法可采用坐标法和轴线法。坐标法应布设观测控制网,其形式包括:三角网、导线网、边角网,采用轴线控制时,轴线两端应分别建立检校点。控制点宜采用强制归心的观测墩,监测网应根据监测方案精度要求进行估算优化。网的主要技术要求应满足工程测量规范的要求。

        根据水平位移监测网的主要技术要求,结合基坑场地的特点:四周均有高层建筑物,在基坑周边布设控制网显然是不可取的。而施测单位用三角网形式布网,控制点建立在高层建筑物楼顶,通视条件良好,便于观测,便于保存控制点,符合测量规定,也符合监理实施细则的原则。最后监理工程师经审核同意施测单位建立三角网形式,并对其布网作进一步优化。不但施工测量方便,监理复核也更直接明了。既保证精度,又提高工作效率。

        2)基坑垂直位移监测。

        垂直位移观测点应布设成监测网。监测控制网又布设成闭合水准环、结点符合水准路线。垂直位移监测网应满足工程测量规范的要求。

        沉降观测点的精度要求和观测方法。根据工程需要应满足工程测量规范的技术要求。

        3)监理工程师对成果的检校。

        测量工作重在检查,未经监理工程师检查、复核、签认的测量成果不得使用。首先监理工程师按监理规划(或细则)要求,督促施测单位做好自检工作,包括自测自检及不同班组之间互检工作,检查内容包括内、外业。除此之外,监理工程师对重要的测量成果实行单独复核,并且不同人员、设备换一种方法,换一个角度进行检查,事实证明至关重要,这样才能杜绝差错。同时,由于实行了单独复核制度,监理工程师对工程量的签认也就有理有据、准确可靠。在广州国际商贸广场基坑监测中,监理工程师对施测单位的平面、高程控制成果都有分阶段实施独立复核,确保控制成果的正确性。

        6 事后控制

        1)基坑每次监测完毕后,必须督促施测单位及时整理监测成果。监测成果是监测工作最为重要的信息,是监测后控制的关键环节。

        对每次监测成果的要求是:

        a.设计各种观测数据、采集记录、计算表格、监测成果汇总表、监测进度表、监测时间变形和变形曲线图,供监测和观测数据处理成果登记用。

        b.监测成果分析表式化、着重与警戒值比较和相关监测项目对比,变形发展趋势预测。

        c.设计监测成果信息流程和报警讯号紧急发送制度,以利有关各方及时了解监测动态和采取相应措施,避免工程事故和消除工程隐患。

        2)审查监测单位提交的监测结果。

        3)每月向业主提交监测监理月报,内容包括:监测进展情况和完成监测工作量,本月监测工作各受控内容的偏差情况和纠正偏差的措施、效果。

        4)编写监测监理总结报告。

        参考文献:

        [1] 郑 辉,赵志川.高层建筑深基坑工程监测的应用实践[J].山西建筑,2010,36(13):104-105. 来源: 《www.jianzhu518.com》.