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基坑变形监测范文1
关键词：沉降；位移；环境那个关系图；变形监测；基坑
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
在开挖基坑时，因坑内开挖卸荷，在内外压力差的作用下，造成围护结构产生位移，从而引起围护外侧土体的变形，导致建筑物或基坑外土体移动与沉降。城市基础设施建设的一项关键环节就是基坑工程施工，但是，各种各样的地域条件，形成了千差万别的岩土工程材料，基坑工程所面对的正是这些经历多了千百万年所形成的地质，其物理力学形状之复杂性不言而喻。基坑工程的设计存在着许多不确定因素，工程的开展也是以有限点位岩土勘察报告获得的土性参数为基础。在施工中，常常会因为地面超载、暴雨突袭、市政管网漏水等偶然因素，而是工程受到影响，这些都是直接导致基坑工程事故频发的重要原因。在基坑施工工程中，按照事故类别来划分，其中施工坍塌事故和高处坠楼事故分别占全部事故的一半之多。基坑安全事故给国家和群众带来了巨大的经济损失和严重的人员伤亡。土木工程施工中，其它环节没有基坑施工这样的潜在危险性，确保施工安全、彻底消除基坑工程事故是有待我们解决的问题，这就提出了对基坑工程施工过程进行变形监控的重要性。
1、基坑工程变形监测项目
根据不同的经验背景，对不同的规范、规程进行编制，这些规范、规程在实际工程的应用中虽然发挥了一重要作用，但是，也相应地带来了一些影响。其具体影响表现在：⑴对于工程安全而言，一些强制性监测项目并非具有决定性影响，规程、规范所规定的监测项目不合理；⑵监测项目繁多，业主难于承受，变形监测成本较高。文章以河南省基坑变形建议监测项目为例，并结合深基坑工程实践，进行探讨。根据相关文献规定，基坑可划分为3级，按照基坑工程结构破坏的严重程度，破坏后果不严重时，被确定为3级，破坏后果严重时，为2级，而当破坏后果很严重时，为1级。表1为变形等级下建议的监测项目。作为极为重要的监测依据，基坑工程环境关系图必须准确测绘，并在基坑开挖之前进行深入的调查。基坑工程的高程和平面位置会因周边复杂条件而受到限制，基坑工程是在一定的空间内开展的。通过一系列的实践，必须对基础高程、市政管线的平面位置、地下步行街、道路、建筑物等深基坑工程周边的条件进行精确测定，并且绘制出出剖面关系图、以及平面关系图。因锚杆长度有时达到了二十米至三十米，对于采用锚杆支护的基坑来说，如果没有会出平面关系图，就不能定量确定周边构筑物与锚
表1基坑变形监测建议项目
杆的空间关系。没有回执基坑工程环境关系图的话，会导致天然气管和供水管道被挖断等工程事故的发生，后果非常严重。另外，值得注意的是，市政管线埋设高程的剖面关系也是极其重要的。基坑工程环境关系剖面图如图1所示。
图1 基坑工程环境关系剖面图
在对基坑工程环境关系进行绘制时，最好能够将阀门位置、市政管线的走向等信息标注于环境关系图上。基坑的开挖会导致环境一定程度的变形，而当该变形过大时，就会破坏市政管线。反过来，管线漏水等一系列的破坏还会改变支护结构，使支护结构进一步变形。当发生险情时，为避免更严重的事故的发生，应迅速切断动力电缆的供电，或者关闭供水管线的阀门。因此，在基坑工程环境关系图中，开关、阀门的位置的标注也具有十分重要的意义。当缺少坑外、坑内水位、开挖深度、周边超载、降雨量等施工工况及环境条件，对照条件不足时，就不能给施工决策提供有效帮助，也不能正确解释变形原因。如果，不结合施工工况与环境条件，就无法将测量的错误与误差剔除，因为测量是存在误差的，这种误差严重影响了施工进度，严重时，会形成错误的结论，造成极大经济损失。为了给施工决策提供科学、清晰的指导，就需要将变形结果和施工工况绘制在图纸上。
结合例子中河南省深基坑的实践，周边的水平位移和沉降是基坑安全监测中最有意义、最可靠的变形参数。必须对基坑施工过程中沉降的发展情况进行详细监测，以有效防止周边结构物被破坏，这是由于周边结构物和道路的过量沉降会造成结构物或道路的破坏。在基坑开挖之前，一般会根据当地的区域性经验和工程地质条件，来对水平位移的警戒值进行实施制订。若警戒值与基坑侧壁水平位移相接近时，就必须对水平位移过大的原因进行认真地分析，有效防止工程事故发生，就需要迅速采取果断措施。尽管采用经纬仪视准线法对支护结构顶部水平位移的监测投资较小，但是，在预防基坑坍塌事故发生方面，该方法发挥出直接指导的作用。
2、基坑变形监测预警指标
在基坑工程施工开始之前，应将预警指标在变形监测方案中予以确定。根据工程地质勘查报告所给出的岩性指标以及区域性经验和基坑设计技术参数，来对变信息港监控预警指标进行确定。累计变形值及其变化速率反映出预警值。我们可以根据河南省工程实际建立的地区经验，为工程提供参考。①周边路面沉降：连续3d沉降速率不能大于2mm/d，累计沉降不能超过开挖深度的百分之五。②周边范围内建筑物沉降：差异沉降不能超过1/1500，连续3d陈菊昂速率不能大于1 mm/d，累计沉降不能超过建筑物宽度的百分之一。③支护结构水平位移：对于土钉支护体系，连续3d水平位移的速率不能大于2 mm/d，累计水平位移禁止超过开挖深度的百分之三；对于排桩锚杆支护体系，连续3d水平位移的速率不能大于5 mm/d，累计水平位移严禁超过开挖深度的百分之五。④因人工降低地下水位所造成的基坑外水位降低：发展速率不能超过5 mm/d，累计不能大于2000毫米。⑤自来水管道水平位移和沉降：差异沉降不能超过1/1000，发展速率不能超过3 mm/d，累计严禁超过20毫米。⑥天然气管道的水平位移和沉降：差异沉降不能超过1/1500，发展速率不能超过2 mm/d，累计不能超过10毫米。
结束语
探讨了基坑施工过程中变形监测的意义，并结合区域经验，根据现行的规程、规范相关条文，提出河南省基坑变形监测建议项目。分析基坑工程周围工程结构物沉降、支护结构顶部水平位移、施工工况、环境条件、剖面关系图、工程环境平面等项目的监测意义，提出了基坑变形监测的预警指标。
参考文献：
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基坑变形监测范文2
【关键词】基坑变形；实时监测；确保安全
随着我国城市建筑物构筑物向高耸和地下拓展，地下空间的开发需要深基坑的运用，同时也伴随着基坑工程事故的发生数量也在增加，造成的经济损失和社会影响巨大。由于基坑中土体和结构的受力性质及地质条件复杂，在基坑支护结构设计和土体变形预估时，通常简化和假定的数学模型与实际工程有一定的差异，同时基坑支护体系所承受的土压力等荷载的不确定性、在施工过程中基坑工作性状的时空效应及气象情况、地面堆载和施工等偶然因素影响。通过对实测数据的分析可验证和改造设计的计算和方法，深基坑开挖工程往往在市中心的建筑密集地带，施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。因此，需要在建筑深基坑施工时，对基坑周围的土体性状、维护基坑安全的支撑结构体、邻近基坑的地表状况和相邻的建（构）筑物的沉降观测点作周密、系统的测量监测，才能了解基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度，当异常情况出现时及时发出危险报警，通知相关单位人员及时采取措施，保证基坑和周边环境的安全。
一、监测深基坑的主要项目
测量监测深基坑安全性的主要内容有：测量坐标点位的平面位移和高程监控点沉降量；测量基坑底部局部土体受挤压突出高度值；测量支护结构侧向位移变化量值；测量基坑内地下水位的高度；测量支护结构体土的压力值；测量邻近基坑建筑物等环境及市政管线变形量等深基坑的稳定性，保证深基坑工程正常安全施工。
二、监测点布设
（一）高程点的布设
高程基准点布设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上。本工程高程基准点3个，布设在稳定的建筑上，工作基点3个埋设在基坑周边相对稳定的地方。高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。
（二）布设平面监测点
基准点的设置：设置平面位移3个监测基准点，设置工作基点不少于3个，便于施工过程中的检验和校核。
监测点的设置：按照实际基坑工程设计要求进行，基坑内深层部位的水平位移监测点一般布设在基坑的边坡、基础围护周边的轴线处和具有结构代表部位的特征点处，监测点设置数量和点的间距按照设计或工程实际来确定，每个围护墙边长方向至少设置一个点。有时需要用测斜仪监测水平位移时，设置的监测点在围护墙内深度要超过围护墙在土体中的位置，而且为了保证测斜仪管端嵌入稳定的土体中，埋入土体的深度也要足够深。
三、基坑变形监测
（一）竖直沉降观测
一般用独立水准系作为沉降监测用的高程控制网，在离开基坑边缘现场3倍以上的距离土体处布设一组三个基准点进行互相校核。遇到深基坑采用由对磁敏性材料制成的探头及标尺的导线组成深层沉降仪。当磁性探头与深度钻孔中的圆环接触时，沉降仪发出蜂鸣声，此时即可测得圆环所在位置的高程数据。
（二）水平位移量监测
测站点应选在基坑的施工影响范围之外。初次观测时，须同时测取测站至各测点的距离，有了距离就可算出各测点的秒差，以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可推算出各测点的位移量。观测次数和报警值与沉降监测相同，日变量大于3mm，累计变量大于35mm时，就应向有关方面报警。
（三）倾斜量监测
沿测斜套管内壁导槽由测斜探头滑轮渐渐下放到底，从下到上部测定每米该监测点的偏角值，再旋转探头180度，重复测量，完成一测回数据，推算各部位点的位移量。把测斜管埋设14天且开挖前取两个测回的平均值作为该测点的初始值，在正常施工时监测数据与初始值的差值即为该点累计水平位移量值，与上次数据的差值就是本次位移量。
（四）土压力和孔隙水压力监测
土体压力计和孔隙水压力计监测地下土体稳定性的重要手段，对于深基坑工程必须安装。按照工程不同的深度放置数个压力计，再用干燥的粘土粒填充密实，干土吸水后随即封堵钻孔，并随基坑围护施工时同时安装，安全隐患处必须安装。安装后2天测试初读数，基坑开挖时每3天至少监测一次，遇到异常，加密观测。
（五）基坑围护桩内力监测
基坑围护桩、水平支撑结构、立柱以及腰梁等水平内力监测采用应力计，安装应力计须在基坑围护结构施工时同时进行，选择位置一般在便于监测和有代表性的部位，每个断面成对安装，监测数据取平均值，每个应力计引线编号，便于监测。采集好数据及时作计算分析处理。
四、结语
（一）要保证约束探头导槽沿测斜管延伸方向构成两正交平面，确保后期测试数据可靠。
（二）要使测斜管管底基准点水平位移为零，根据实际工程地质条件确定其埋深，结合全站仪或经纬仪的观测，将顶端设定为基准点，从上而下进行测斜的监测。
（三）要保证回填料的弹性模量接近周围土体，以便能够较准确的反映土体的变形特征。
（四）深基坑施工时，要加强基坑支护结构、土体、相邻建（构）筑物等全面系统监测，动态掌握其安全性和对周围环境的影响，一旦出现异常及时报警，快速采取有效措施，确保工程安全。
参考文献
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基坑变形监测范文3
关键词:城市建筑区;深基坑;变形监测
一、城市建筑区深基坑变形监测的目的以及意义
对于建筑区的深基坑而言，主要指开挖深度在5米以上的基坑。通过对相关的施工经验的分析，我们可以看出，若要确保基坑施工的稳固与安全，除了在前期设计方面保证周密性之外，加强对施工过程以及变形监测的精心管理同样是至关重要的。尽管如此，在面对施工情况较为复杂的大中型项目或对周边环境有严格要求的工程时，鉴于经验有限，在对工程实施变形监测时往往无从参考，在这种情况下，就必须要求相关测量人员在现有理论的参考下，针对工程实际情况来对其实施相应的改造，在对基坑进行支护工作的同时，也要做好对周围环境的相关测量工作，进而使施工在稳固与安全的状态下进行。
(一)深基坑监测的主要目的涉及到以下4方面
1、由于深基坑监测过程中，涉及到先进的技术与设施，因此，能够为我国的建筑施工在信息化建设方面提供重要的参考与依据;2、借助项目施工过程中一系列的深基坑监测经验，能够为前期项目设计提供宝贵建议，同时也为复杂项目施工提供优化方案与参考依据;3、众所周知，理论源于实践。借助大量深基坑监测经验可以最大程度的对设计理论进行完善与改进，这也是测量理论发展的重要途径;4、由于深基坑监测范围是在建筑区周边，因此，科学化的监测手段能够最大化的对周围建筑予以保护，避免建筑破坏与人员伤亡事故的发生。
(二)深基坑监测的重要意义
首先，只有对深基坑监测数据进行全面了解与分析的前提下，才能制定出科学合理的测绘方案，进而有针对性的对建设过程进行必要的干预与指导;其次，开展深基坑监测前，必须对建筑周边及施工环境有正确的观察与认识，这样一来，就能有效降低建筑区地下设施受到的影响与损坏程度;最后，通过深基坑监测，能够对随时发生的风险进行预测，进而对其做到早发现早解决，在降低事故发生几率的同时也能在第一时间实施相关的补救措施。经过具体分析我们能够看出，对于深基坑的科学化监测，不但能够有效的对其支护结构进行稳定性保护，还可以有效避免在施工全程中可能出现的风险与事故，此外，通过深基坑变形监测，可以对预期测量设计方案做出相应的调整，无形中加大了基坑施工的安全保障。
二、城市深基坑变形监测相关内容概述
1、对于城市建筑区的深基坑变形监测而言，其监测对象涵盖了周围建筑物、地下管道、周边出现的交通线路、相应的支护体系及场地水位等方面。涉及到的监测项目包括:(1)沉降监测:又含有建筑场地沉降以及基坑回弹等;(2)位移监测:涉及到基坑侧向位移监测以及倾斜观测等;(3)对特殊变形的相关观测;(4)对建筑区相邻环境的相应观测。2、鉴于深基坑的变形监测持续时间较长，涉及到整个工程，为确保监测的实时性，这就要求相关监测人员必须开展相应的测量巡视工作。通常情况下的巡查，是指监测相关人员来施工现场进行定期巡视，这样一来，不但可以根据以往经验对各种情况利用肉眼以及锤钎等专业测绘工具进行判别与辅助判定，还能借助文字与拍照的方式对每次巡查的重要场地情况进行记录。为有效避免异常状况的发生，在每次巡查完成后，要将现有数据与之前测量数据加以比对，在整体上对工程状况进行分析。在不能确定预测是否准确的时候，必须与总包相关的技术人员就实际巡视与测量情况进行沟通，在确定是否异常的同时及时采取有效措施。3、巡查内容包括:(1)对支护结构的巡视，例如，结构成型的质量，立柱的变形状况，冠梁是否出现裂缝等;(2)施工工况:例如，基坑周围地面是否超载，基坑是否符合设计要求以及地表排水是否达标等;(3)周边环境，涉及到建筑区邻近的基坑与施工状况，周边管道、道路以及建筑物情况等;(4)对周边设施的监测，例如，对基准点、监测点以及相关元件状况的监测等。
三、实施城市深基坑变形监测的具体措施
(一)对监测点的布设
为了确保监测的及时与全面性，在对监测点进行相关的布设时，要根据现场实际状况与工程要求来进行。为保证布设的有效性，这就要求相关人员在方案确定前，必须对基坑防护措施与基地地质有详细了解，然后在对理论与实际相结合的情况下对监测点实施密度与范围的相关布设。在参照布设设计的情况下，对于需要提早完成的点尽量保证在开工前就埋设好，同时对静态初始值进行测取，并保证其稳定性。对于那些被监测物上的安装测点而言，应确保直接接触，譬如沉降与位移的测点。而在地下管道中未能直接挖测点就有必要实施模拟监测，比如，埋设于人行道上的水泥桩。
(二)保证合理的监测频率
要确保监测频率的合理性，就必须根据项目周边环境与所处阶段等因素进行监测。当测量数值稳定时，可降低监测频率;反之，监测值异常时，必须将频率提高。异常监测包括:监测数据幅度较大并出现预警、管道出现泄漏以及周边建筑物出现沉降情况等。
(三)对于监测数据的观测与处理
根据监测频率来对相关数据进行收集，同时将当前测量数据与之前数据进行差值比对，依据自身经验与规定范围来对数据稳定性加以判定，在面对数据的异常情况时，必须进行标准比对，进而对其偏离与严重程度进行判断。当各观测点能够建立起相互联系并形成体系时，就必须对差值进行组合比较，当判定不足时，就必须借助相关的统计检验方法来做进一步判断。结语:综上，在建筑施工中，为确保工程整体的安全性，做好对深基坑变形的监测工作是至关重要的。这就要求相关监测人员必须对本职工作予以足够重视，在不断对监测体系进行完善时，还要根据工程阶段实际情况对监测措施进行有效调整与改进，最大程度的保证工程质量与安全。
参考文献
基坑变形监测范文4
【关键词】坑外土体；基坑围护；变形规律
【Abstract】This paper takes a square under a fan room end well and tunnel foundation pit for example， the use of the foundation pit during the construction monitoring of retaining structures outside the pit soil and foundation pit surrounding environment of the whole process， analyze and discuss the distribution regularity of the deformation monitoring of foundation pit retaining structure， through the analysis of the monitoring results， safety to guide the excavation during construction， provides the reference for the follow-up project construction process， process arrangement， in order to take timely and effective measures to prevent the accident.
【Key words】Pit soil；Bracing of foundation pit；Deformation law
1. 工程概况
本场地土划分为13个工程地质层，60.0m深度以内均为第四系堆积物，在垂直向上具有明显沉积韵律，水平方向上岩相较稳定，局部亚层多呈透镜体分布，据钻孔内水位观测，拟建工程区地下水水位埋深为39.9～41.6m。
2. 基坑围护结构变形的监测
2.1 在围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移监测点布置。
沿基坑周边墙体内布设观测孔，根据设计图纸要求，本工程共布设围护结构桩体水平位移监测点6个，编号为ZTS01、ZTS02、……、ZTS06；布设基坑外侧土体水平位移监测点17个，编号为TTS01、TTS02、……、TTS17。
2.2 桩体、基坑外侧土体水平位移监测点埋设及技术要求。
2.2.1 埋设方法。
围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移均采用测斜仪进行监测，其测点埋设方法分别如下：
（1）围护结构桩体测斜管埋设拟采用绑扎埋设。测斜管通过直接绑扎固定在围护结构桩钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，浇筑混凝土。埋设示意图见图1，效果图见图2。
（2）基坑外侧土体测斜管埋设拟采用地质钻机成孔，将底端密封好的测斜管下到孔底，在测斜管与孔壁间用干净细砂填实。
2.2.2 埋设技术要求。
（1） 管底宜与钢筋笼底部持平或略高于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。
（2） 测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。
（3） 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。
（4） 管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。
（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。
（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。
2.3 基坑围护结构监测方法。
2.3.1 观测方法：（1） 用模拟测头检查测斜管导槽；（2） 使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同；
（3） 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测（监测仪器采用XB338-2型测斜仪见图3）。
2.3.2 观测注意事项：（1） 初始值测定：测斜管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值；（2） 观测技术要求：测斜探头放入测斜管底在恒温10～15分钟后开始读数，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。
2.4 基坑围护结构监测的规律。
（1）首先必须设定好监测基础点，围护体变形观测的监测基础点一般设在测斜管的底部。当被测围护体产生变形时，测斜管轴线产生挠曲，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，结合测斜探头0.5m的固定长度，便可计算出围护体的水平位移。设监测基础点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：
3. 基坑围护结构变形数据的分析
3.1 观测点稳定性分析原则如下：（1）观测点的稳定性分析基于稳定的监测基础点作为监测基础点而进行的平差计算成果；（2）相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）斫行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；（3）对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
3.2 监测点报警判断分析原则如下：（1）将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于报警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值则为报警状态。（2）分析确认有异常情况时，应及时通知有关各方采取措施。
3.3 监测数据成果规律分析原则：（1）通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析；（2）通过比对监测数据的变化与施工工序、工法的关系，并综合地层条件、外界影响等因素；（3）结合类似工程经验判断，如出现异常现象，及时提出补测（探）措施；（4）结合其它测项数据，相互印证，综合分析（地面沉降测点标志埋设形式图见图5）。
3.4 地面沉降监测点埋设的分析。
（1）开挖直径约80mm，深度大于1m孔洞，夯实底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；
（2）在底部灌注标号不低于C20，厚度为25cm左右的混凝土；在孔中心置入长度不小于80cm的中心标志，振捣密实；
（3）上部用砂土填实至地表5cm左右，钢筋标志应露出砂土面约1～2cm；上部加装钢制保护盖。
4. 结论
（1）在土建施工过程中对周边环境和工程自身关键部位实施监测，及时掌握基坑施工过程中坑外土体、周边地表及建筑、围护结构体系和围岩的动态变化，明确各施工阶段对坑外土体、基坑周边环境、围护结构体系和围岩的影响；
基坑变形监测范文5
关键词：地铁车站；深基坑；变形控制；监测；沉降
1工程概况
东环南路站位于宁穿路与浦港路路口，主体基坑全长303m，宽度约为19.9m～43.4m，开挖深度约为16.1m～20.6m。车站采用明挖顺筑法施工，西端头井为盾构始发井，东端头井均为盾构接收井。本基坑东端头井（27轴、31轴、34轴）设置三道三轴搅拌桩素桩挡土墙，以保证将来放坡开挖时的基坑安全。本基坑土方量约为120000m3。
3工程重及难点
东环南路站位于农田附近，土质条件差，地下水位高，围护结构为地下连续墙，属于具有一定风险的建设项目，易发生地下连续墙接缝处渗漏水、土体纵向滑坡等重大安全事故。工程重、难点及应对措施如下：
3.131粉砂层及32粉质粘土夹粉砂层分布在东环南路站坑底附近，基坑开挖时，31粉砂层中微承压水可能通过地下连续墙接缝涌入主体基坑，造成围护结构渗漏等险情的发生。
3.2东端头井第一～五道支撑为砼支撑，基坑开挖至此支撑位时，需进行砼支撑施工，由于砼支撑施工时间较长，且砼支撑达到强度需要一定的养护期，因此会导致无支撑暴露时间过长，围护结构产生较大变形。
3.3站基坑北侧无施工便道，只能进行单边挖土，影响出土效率，土方开挖时，只能依靠小挖机将基坑北侧土方翻运至南侧。这样延长了开挖时间，给基坑稳定性带来不利影响。
3.4东端头井为扇形区域，基坑最宽处约为40m，开挖面积大，开挖土方量大，无支撑暴露时间较长，故开挖变形量较大。
3.5北侧329国道上重载车辆多、交通流量大，且基坑周边房屋大多为浅基础。故主体基坑开挖时，对北侧329国道及周边建筑的影响较大。
4基坑围护设计
东环南路站围护结构采用地下连续墙，东端头井（36轴～39轴）为1m厚地下连续墙，共20幅，插入比为1.22；西端头井及标准段（1轴～36轴）为800mm厚地下连续墙，共104幅，插入比为1.26～1.37。
本基坑西端头井和标准段第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，其余为钢支撑，共设5道钢支撑，采用φ609mm（t=16mm）钢支撑，钢支撑水平间距约为2.0m～3.6m，竖向间距约为1.5m～3.9m。东端头井第一～五道支撑为钢筋混凝土支撑，共设5道砼支撑。在基坑开挖期间，为了确保小挖机的顺利吊放，可适当调整钢支撑水平间距，并应满足钢支撑中心距离地墙接缝≥1m。
图1东环南路站围护结构平面图
5 深基坑变形分析
5.1 坑底土体隆起
基坑底部土体隆起有四个方面的原因：⑴基坑开挖导致坑底的土体由于竖向荷载的卸载而产生回弹；⑵开挖基坑的坑底土体产生负孔隙水压力而导致坑底土体吸水膨胀、软化；⑶在地面超载或自重作用下的围护结构外侧的土体从底部向坑内方向移动；⑷承压含水层顶板以上土层的重量不足以抵抗承压含水层顶板处的承压水头压力时，基坑开挖面以下的土层将发生隆起甚至突涌破坏。
5.2 坑外地表沉降
坑外地表沉降原因有三个方面：⑴由于开挖深度达20.6m，地下水位高，导致桩间渗漏水严重，墙后水土流失较多，尤其在雨季期间，基坑外地表沉降达153mm。⑵基坑周边重型车辆频繁行走导致主动力学指标下降。⑶支撑架设不及时，无支撑基坑暴露时间长或支撑预加轴力损失严重，未及时进行轴力复加。
5.3 围护墙体变形
围护墙体变形可以分为水平方向变形和垂直方向变形两种情况，其中水平方向的变形是由于基坑开挖深度的不断增加，外侧土体的内向压力会作用在围护墙体上，引起围护墙体向内位移。
由于外侧土体的向内压力分布不均匀，靠近坑体上部的位置，其压力比较大，墙体的变形相对比较大，而接近坑底的压力比较小，其墙体的变形相对比较小。围护墙体变形对施工安全有很大的影响，因此，要密切监测围护墙体变形情况，加固好围护墙，从而保证基坑的开挖安全。
5.4 墙后土体沉降监测
通常地铁车站基本上都是位于地下15m以下的区域，土体的地质条件复杂，基坑开挖到一定深度时，由于土体的塑性流动也较大，土体从基坑向坑内和坑底流动，造成围护墙体后产生地表沉降。围护墙体后地表沉降主要分为三角形地表沉降、凹槽形地表沉降两种，地表沉降的范围取决于地层的性质、基坑开挖深度H、墙体入土深度、下卧软弱土层深度、基坑开挖深度以及开挖支撑施工方法等。
6深基坑施工变形及监测措施
考虑到土质软、灵敏度高，东环南路站基坑长边效应显著，故我部对基坑变形极为重视，从基坑围护施工开始，严格控制质量，以保证后续开挖施工时基坑的变形控制，至目前，主要采取的基坑变形控制措施为： 6.1基坑变形控制
6.1.1围护施工期间措施
⑴基坑围护地下连续墙施工期间，严格控制地下连续墙接缝质量、成槽时槽段沉渣厚度及护壁泥浆质量等来确保地下连续墙成槽时不坍方、开挖时不渗水，从而减少开挖施工对周边环境的影响；
⑵严格控制地基加固质量，尤其是地墙与三轴搅拌桩之间的缝隙施工质量，采用高压旋喷桩填充，经现场取芯试验，均满足设计图纸上规定的加固土体的强度要求。
⑶考虑到东环南路站长边效应及本基坑东端头井为扇形区域，开挖面积大，该扇形区域最宽处达43m，开挖深度达20.5m，为确保基坑开挖安全，我部经设计同意，将东端头井支撑体系改为5道砼支撑；由于在长303m的基坑内无封堵墙，为减少长边效应影响及开挖时确保纵向坡度稳定，在基坑27轴、31轴、34轴设置三轴搅拌桩挡土墙。
6.1.2地基加固施工
东环南路站基坑内部采用三轴搅拌桩进行裙边及抽条加固，强加固区范围为坑底以下3m，水泥掺量为20%；弱加固区范围为地面至坑底，水泥掺量为7%。在三轴搅拌桩裙边加固与地墙间隙施做Φ1000三重高压旋喷桩，水泥掺量为20%。坑外阴角加固采用Φ800三重高压旋喷桩，水泥掺量为35%。
地下连续墙外接缝进行接缝旋喷止水，每条缝三个高压旋喷桩，桩径800mm，搭接400mm，成品字形排列，加固深度为32层底以下2米至31层顶以上2m，水泥掺量20%。在东端头井第三道砼支撑下进行抽条强加固，宽度覆盖整个斜撑区域，深度为第三道砼支撑底至坑底，水泥掺量20%，以形成暗撑。
6.1.3临时支撑架设
由于在开挖过程中，墙体测斜单日变化量及周边建筑物沉降较大，根据黄色预警会议精神，我部采取主动控制措施，即架设临时钢支撑等。架设的具体方案为：底板上无下翻梁处，每幅地下连续墙上架设一根临时钢支撑，架设位置为垫层底上去1.6m，每幅地下连续墙中心；底板上有下翻梁（不包括下翻30cm）处，需进行临时钢支撑的架设，临时钢支撑的架设同第四道钢支撑，支撑轴力同上，所架设位置为垫层底上去1.6m；底板上有下翻梁（下翻30cm）处，若监测数据偏大，则需进行临时钢支撑的架设，架设方法为每幅地下连续墙一根，位置为地下连续墙中心及垫层底上去1.6m。
6.1.4钢支撑轴力复加
在开挖过程中，对于第三、四、五道支撑的支撑轴力进行每日查看，发现钢支撑轴力减小，及时进行支撑轴力复加，以减少支撑轴力减小给基坑变形创造有利条件，同时，对第一次钢支撑施加轴力值进行了调整，由原来设计预加轴力值的150%改为设计预加轴力值的200%进行施加。 6.2变形监测
6.2.1围护顶垂直及水平位移监测
基坑开挖期间，为及时监控整个围护顶部的变形情况，拟在大基坑围护圈梁上布设监测点。测点埋设：监测点的埋设在圈梁混凝土时进行，即混凝土浇捣后3～5h，按测点布置图位置插入准备好的沉降标，沉降标顶部高于混凝土顶部2mm左右。
6.2.2围护体测斜
随基坑开挖深度的增加，按时计算围护桩（墙）水平位移的变化速率及最大位移值，及时预警，确保基坑稳定及其周围环境的安全，根据设计要求，拟在大基坑的围护墙内布设测斜孔，测斜孔深度与围护墙钢筋笼等长。测点按均匀、对称、预测位移大等原则设置，测斜管的埋设随围护施工同步进行，安装方法根据围护形式不同也有所不同。
测斜管的安装方法：先将测斜管连接起来，连接时在接头套管内涂上PVC胶水，将两节管对节紧密后，拧紧固定螺丝，再用胶布将接头缝隙包扎严密。在施工单位将地墙钢筋笼底面钢筋及架立筋制作完成后，将连接好的测斜管绑扎在架立筋上，测斜管底端宜比钢筋笼短30cm，管内一对槽口的连线应垂直于钢筋笼横面（即地下连续墙墙面），绑扎时尽量减少管道的弯曲，使其轴心在一条直线上。
顶部比钢筋笼略短，有特殊要求的可根据墙顶的埋深和后续施工工序，确定测斜管顶部的保留长度。在钢筋笼放入槽段内时，将管内注满清水，再将管口密封，如图2。
图2连续墙中测斜管的安装
6.2.3土体测斜
在基坑开挖过程中，围护体势必会产生位移，随即影响到坑外土体的稳定，为及时了解坑外土体的位移速率及位移量，掌握基坑开挖对周边环境的影响，根据本基坑的特点，拟在大基坑围护墙外侧布设14个土体测斜管。
埋设方法见图3。根据测点布置图定位，用30型钻机进行成孔，在孔内放入带十字导向槽的PVC测斜管，测斜管直径须采用70mm。测斜管导槽方向与墙体测斜导槽方向应一致，测斜管安装期间应向管内灌满清水，以防止其浮出钻孔，预防管内堵塞，当测斜管到位后，需对孔内空隙进行密实回填。由于本次测斜管安装较深，通常的黄砂回填很难达到密实，为保证孔内密实，确保量测结果的准确性，拟采用灌浆之方法，泥浆必须包括膨润土及硅酸盐水泥，注浆导管先与测斜管一同放入孔内，之后向孔内注入预先拌好的泥浆，直至灌满，完成后做上孔口保护窨井。
图3土体测斜管埋设示意图
6.2.4坑底回弹监测
在基坑施工期间，随着上部土方的开挖卸载，势必会引起坑底土体的隆起，为掌握隆沉量和变化速率，及及早发现问题，拟在基坑内埋设3个回弹监测孔，在地铁区间基坑内埋设1个监测孔。
回弹孔安装埋设时，先采用小型钻机成孔，将沉降磁环按设计深度套在PVC沉降管上，在磁环的上、下20cm处各设置一个固定装置，用纸绳将磁环弹片绑扎起来。把PVC管连接放入钻孔，直到磁环到达设计埋设深度为止，待磁环上的纸绳被水浸泡断开后，将PVC管上拔50cm，最后盖上管口回填孔内空隙（如图4）。
图4沉降管埋设示意图
7 结语
随着当前社会经济的快速发展，地铁工程的建设数量也在不断增多。因为受到地形的影响，在施工中需要进行深基坑的开挖，这往往就很容易导致深基坑出现变形问题。深基坑施工中的变形对于工程施工安全以及施工质量都会产生严重的影响，基于此，必须要对深基坑施工中的变形进行有效的控制，才能促进深基坑工程的顺利进行，从而保证地铁工程质量与安全。
参考文献：
基坑变形监测范文6
本文针对沈阳地区地铁车站深基坑施工过程中围护结构及周围地表变形特性研究相对薄弱的现状，借鉴前人研究软土基坑变形特性的途径，以沈阳下深沟站地铁车站深基坑工程为依托，通过现场监测手段对基坑的变形特性进行研究。监测数据显示在钻孔灌注桩与钢支撑联合支护条件下基坑的围护结构变形和周围地表沉降能够得到很好的控制，围护结构和周围地表变形具有较强的时间效应，变形量随时间逐渐增大，土方开挖阶段桩体变形不大且成随机性，在开挖完成45天后桩顶至埋深13m侧移大体相等，向下至桩端侧移量逐渐接近为零。
关键词：深基坑工程；基坑变形；支护结构变形 ；桩体变形
中图分类号：TV551文献标识码： A
0引言
21世纪以来，我国现代化进程持续快速发展，城镇化程度不断加强，城市地下空间的开发与利用逐渐成为缓解城市空间资源急缺困境的重要途径。为了减轻城市的巨大交通压力，从20世纪后期我国开始发展地铁建设，但大部分地铁建设多集中在东部沿海地区，由于这些地区为软土，导致我国目前关于地铁建设的相关资料多以软土为主要研究对象[1-3]。近年来，东北地区地铁建设的迅猛发展，哈尔滨、沈阳、大连、旅顺、长春已经或即将进行大规模的地铁建设，已有的资料只具有借鉴意义，没有实际应用可行性，因此迫切需要对东北地区深基坑变形特性进行研究，为地铁建设提供有利的保障[4-6]。这对沈阳地区乃至东北地区地铁车站深基坑及其他类似基坑工程的设计和施工具有重要的指导意义。
1.工程概况
沈阳下深沟站从里程桩号K20+323.600起至里程桩号K20+493.100止，中心里程为K20+390.000，车站总长169.5m，标准段净宽17.3m。本车站为明挖岛式站台车站，车站设置四个出入口（预留两个）、两个风道及一个消防专用通道等附属结构。有效站台宽度10m，双层双跨局部三跨的箱形框架结构，顶板覆土约3.5m，底板埋深约17m，基坑宽度19.5~23.5m。
1.1场地地层及岩性特征
依据区域地质资料以及详细勘察结果，拟建场地地貌单元属浑河新冲积扇。地面基本平坦，钻孔孔口标高45.07m~46.08m。具体的地基组成见表1。
1.2水文地质条件及围护结构设计
拟建场地地下水类型属第四系松散岩类孔隙潜水，下深沟站基坑地下水的补给为侧向迳流。地下水总体流向为由东北向南西。勘察期间水位埋深12.4~14.8m。
基坑采用800@1200mm钻孔灌注桩加内支撑作为支护结构，内支撑为609，t=12钢管支撑，桩顶设800×800mm冠梁，桩间采用挂网喷射混凝土保持桩间土稳定。
表1 场地地基土的组成
Tab.1 site foundation soil composition
地质年代 地层代号 层底标高（m） 岩体名称 岩性
Q4m1 ① 43.39~45.26 粉质粘土 黄褐色~灰褐色，偏松散，稍湿。
Q41al+pl ④1 19.68~23.81 粉质粘土 棕黄色~褐黄色，硬塑局部软塑。
Q41al+pl ④1-1 粉质粘土 深灰色~灰黑色，硬塑局部软塑。
Q41al+pl ④2 粉细砂 浅黄色~灰褐色，中密，稍湿，粘性土含量约为20%
Q41al+pl ④4 砾砂圆砾 浅黄色~黄褐色，中密~密实，含粘性土约15~30%
Q32al+pl ⑤4 10.03~14.49 砾砂圆砾 黄褐色，中密~密实，饱和，含粘性土约为10-20%
Q2gl ⑦1 泥砾 褐黄色，密实,饱和，粘性土含量较大，约为20~25%
2车站变形监测资料
2.1桩体变形监测
测斜是基坑工程中主要量测项目，也是最能够直接反映围护结构安全状况的量测项目[7]。观测点布置时，在车站主体两侧的围护桩中，对称布置观测点，深度与桩长等深，竖向两米一个，长短边中点。其布设示意如下图1所示：
Fig.1 Piles deformation monitoring arrangement
2.2支撑内力监测
采用轴力计来监测其支撑轴力的变化，轴力计安装在钢管支撑两端，有专用的支持器以保证加装了轴力计的钢管支撑的正常工作。
3监测结果分析
3.1 开挖过程中桩体变形
分别取桩体cx4，cx6，cx12在开挖过程至三个不同深度时的桩体横向变形监测资料，及开挖完成后第15、30、45、60、90天的桩体侧向变形实测资料，绘成下图所示变形曲线。
（a）开挖阶段（b）开挖后
图2 桩体cx4在不同阶段的变形
Fig.2 Pile cx4 deformation at various stages
（a）开挖阶段（b）开挖后
图3 桩体cx6在土方开挖不同阶段的变形
Fig.3 Pile cx6 deformation at various stages
（a）开挖阶段 （b）开挖后
图4 桩体cx12在土方开挖不同阶段的变形
Fig.4 Pile cx12 deformation at various stages
桩体变形实测表明：在基坑开挖阶段，桩体侧向变形基本能够控制在1mm以内，绝大部分在0.5mm以内，并且桩体变形呈现出向基坑内外交替变换的特征[8-9]。
当开挖完成约45天左右后，受土体流变性及应力重分配的影响，桩体变形得到充分发展，具体表现出：桩顶至桩埋深13m左右，变形大体相等；桩埋深在13m以下至桩端侧向变形逐渐接近为零。
当开挖完成后2个月后桩体变形速度明显降低，变形量趋于稳定。
(a) 测点2075 (b) 测点2077
(c) 20584测点(d) 2078测点
图5轴力监测
Fig.5 axial force monitoring
3.2 钢支撑轴力变化
本基坑预应力施加为设计轴力的50%，根据深基坑工程施工过程中轴力计监测轴力数据，绘出不同支撑轴力变化曲线，试图分析钢支撑轴力变化规律。图5分别选取典型轴力监测数据描述了钢支撑预应力施加后轴力计的轴力变化曲线：
轴力监测数据显示，钢支撑轴力设计值与实际监测值有较大的偏差，钢支撑实际所受轴力约为设计轴力的1/3~1/5左右。
4 结论
（1）通过对桩体变形曲线的表明，在开挖最初阶段桩体变形呈现出随机性，而后随着一段时间的变形累加在大约45天左右桩体变形表现出：桩顶至桩埋深13m左右，桩体变形大体相等；桩埋深在13m以下至桩端侧向变形逐渐接近为零。当开挖完成后2个月后桩体变形速度出现明显降低，其变形量逐渐趋于稳定，此段时间桩体最大侧移量控制在5mm范围内。
（2）轴力监测数据显示，钢支撑轴力设计值与实际监测值有较大的偏差，钢支撑实际所受轴力约为设计轴力的1/3~1/5左右。对今后同类问题具有一定借鉴意义。
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