深基坑工程周边建筑及围护结构的监测分析

深基坑工程周边建筑及围护结构的监测分析

邝茂荣黄晨

邝茂荣黄晨

江西省地质环境监测总站江西南昌341000

摘要：伴随着我国社会经济的快速发展，和城市化进程的不断加快，建筑行业得以迅速崛起，而随之深基坑工程也日益增多，其设计与施工非常复杂，一旦出现问题，必然会对基坑自身及周边环境造成影响。因此，本文对深基坑工程周边建筑及基坑自身的监测进行了具体分析。

关键词：深基坑工程；周边建筑；围护结构；监测分析

一、工程概况

此工程占地面积约为17576m²，由一幢超高层办公楼、两幢公寓楼、三层裙楼和三层地下室所组成，周边环境具体见表1。本工程基坑周长506m，最大开挖深度16.87m，采用钢筋混凝土地下连续墙作围护结构，平面为对撑加角撑桁架型式，沿竖向设三道钢筋混凝土支撑，电梯井部位增加一道钢支撑。基坑分为东、西两区。

二、基坑周边环境沉降监测及数据分析

（一）监测点布置

监测点布置在基坑周围及建筑物沉降敏感的框架柱、承重墙和转角处。

（二）周围建筑物沉降变形监测情况

1、自然博物馆

在距坑边31.5m处，自然博物馆东面墙发生开裂，到西区底板浇筑是结束，东墙出现20多条裂缝，从1楼至4楼墙壁内外都有分布，裂缝长度在1.5-2.7m，宽度在2.5-5.0mm。据沉降观测资料显示，东北角靠近基坑的沉降观测点F3的沉降值为61.4mm，距F3点17.94m的观测点F2的沉降值为41mm，倾斜率为0.119%。

2、商业民宅

东面的商业民宅，基坑开挖深度到9.78m时，居民住宅门窗及墙体连接处出现了垂直裂缝，附近的房屋门框及墙体连接处也出现了垂直裂缝，有些与地面裂缝贯通，裂缝大多呈上宽下窄，裂缝宽3-11.9mm，长5.0m。基坑开挖深度为14.96m时，周围房屋及地面裂缝快速发展，其中有一商店内后墙转角处，发生明显的开裂现象，墙体砖块错动，导致锯齿状垂直裂缝形成，缝宽大约21mm，长21m。根据沉降观测资料显示，距基坑边22.6m处的F34观测点沉降量为56.9mm，F35沉降观测点沉降量为31.7mm，倾斜率为0.183%。而西北两面的居民住宅墙体开裂现象并不明显。

（三）沉降变形分析

1、沉降量与距离之间的关系

地面沉降实测表明，沉降变形最大的部位不是基坑边，而是距离基坑0.8-1倍开挖深度的地方，如图1所示。

2、周围建筑沉降变形影响范围

伴随着基坑不断挖深，对周围建筑物的影响也随之逐渐扩大。以自然博物馆西墙的实测情况为例进行分析，大楼的沉降变形情况表明，由于周围建筑物的上下部共同工作，再加上建筑物基础刚度对沉降的调节作用，距离基坑近的沉降量较大，随之向外逐渐减小。如果实测沉降5mm为明显影响范围的界限值，那么其影响范围应该为50m，大约是基坑开挖深度的三倍，如图2所示。

三、围护结构的变形监测及数据分析

（一）围护结构及周边道路监测

钢筋混凝土地下连续墙及其周围土体的侧向变形，采用设置深层位移测斜管进行监测。地下连续墙围护结构及周围土体随土方与开挖深度变化时的侧向位移变化情况见图3、图4。

（二）监测结果分析

1、围护结构侧向位移和临近土体侧向位移的关系

从设置在钢筋混凝土地下连续墙和临近土体中，所对应的深层位移测斜管的监测可以看出，墙体和土体侧向位移相吻合。但是在土方开挖的初始阶段，墙体位移较大于土体位移，而开挖后期变形值却逐渐接近，体现出土体变形的滞后性。对于设有内撑的基坑，最大位移部位都分布在开挖面附近，总体上呈现弧形，中部变形较大，两头变形相对较小。

2、围护结构水平方向变形特征

据实测结果可知，围护结构每边中心部位的位移量最大，而向两侧逐渐变小，具有明显的向坑内弧形变化的特征。

四、深基坑工程周围建筑及围护结构的监测注意事项

（一）合理布置监测点

布置监测点时，应该注意疏密适度，突出重点，应该主要将监测点设置在变形大的重点监测区域，而对于一般区域应该合理兼顾。监测点应该布置在建筑物沉降敏感的承重墙、立柱和转角处，同时还要对围护结构根据理论计算监测变形和内力。

（二）合理选定监测频率

合理选定监测频率，应该遵循能够切实反映出各施工阶段变形的规律的原则，对周边环境影响的主要阶段和非主要阶段进行清晰划分，就一般情况而言，非主要阶段频率可以分为每周1-2次，主要阶段应该1-2天监测一次，特殊时段应该进行全程跟踪监测。

（三）正确划分监测工作的重点区域

改造老城区，通常会由于场地过于狭窄，周围环境条件复杂，对改造形成一定的阻碍，所以监测工作必须有侧重。划分重点区域应该主要考虑三方面，其一是监测对象的重要程度，其二是周围建筑物的基础形式和结构类型，其三是监测对象距离基坑的位置。

结语

综上所述，深基坑工程在整个建筑工程中占据着非常重要的位置。而深基坑监测是指导正确施工，避免事故发生的必要措施。通过对深基坑的监测，能够充分了解施工过程中，周围建筑和围护结构的状态，并据此了解基坑和周围建筑的安全性。所以在深基坑工程施工期间，必须做好基坑及周边环境的监测工作，以此确保深基坑工程的施工效率和质量。

参考文献

[1]缪秦.高层建筑深基坑支护管理分析与研究[J].建筑技术开发.2014(05).

[2]郭星宇.河道开挖对周边建筑物影响数值分析[J].中国西部科技.2014(04).

[3]李鑫,邹豫皖.软土基坑周围地表沉降估算[J].佳木斯大学学报(自然科学版).2014(02).

[4]林源.黄土超深基坑施工对周边环境的影响及对策研究[D].西安建筑科技大学.2011.