广东省湛江地质工程勘察院东莞勘察部523000
摘要：伴随着我国城镇化的不断发展以及旧城改造范围的不断扩大，建筑基坑规模及开挖深度随之增大使得临时围护结构变形和稳定性问题，变得突出和复杂建筑基坑的变形监测已成为市政管理部门和工程界十分关注的问题。
引言
基坑工程是土木工程中较为复杂的技术之一。由于基坑降水、围护桩施工、土方开挖、止水帷幕等因素对基坑土体变形和周边环境的影响，将导致基坑施工对周围建筑产生一定的危险甚至破坏因素基坑监测是对基坑支护工程施工过程中支护结构变形信息的获取、分析和解释，并对基坑支护工程的变形进行预报基坑监测为基坑施工的开展提供了及时的反馈信息，以针对变形原因及时采取有效措施，从而使基坑工程既安全又经济。
1基坑工程概念
基坑工程是指建（构）筑物基础工程或其它地下工程（如地铁车站、地下变电站等）施工所进行的基坑开挖、降水、支护（围护）和土体加固等综合性工程。众所周知，地下空间的开发是城市发展的需要，高层建筑无不带有≥2层的地下室作为设备用房、地下车库、地下商场和人防通道等。基坑开挖深度有深浅之分，一般≥6m者为深基坑工程。
基坑开挖将引发坑壁土体重力下滑、坡面渗流失稳、支护桩墙侧面渗流管涌或沿支护桩墙面自下而上渗流流砂流土、坑底土体卸荷隆起失稳或浸水软化、坑底土体下卧承压水层反压顶破“突涌”、支护桩墙向坑内前倾失稳或向坑外后仰“踢脚”、支护桩墙强度不足破裂或刚度不够开展水平裂缝、坑内支撑压屈、坑外锚杆拔移失效等诸多问题。
基坑开挖分为放坡开挖和支护开挖。在城郊，建筑场地土质较硬时常采用放坡开挖；在市区，则采用支护开挖，支护结构通常自一1.50m左右（硬壳层）向下设置。在软土地区，尚须地下水控制，必要时采取坑壁、坑底加固土体措施。
基坑降水的目的是为了获得坑壁稳定和坑底干燥的施工条件，这是软土地区基坑开挖的首要任务。无论放坡开挖或支护开挖均须在基坑内设置集水井。对于地下潜水涌水量不大的基坑降水可采用明排水方案，在沟体和井周应作好反滤层，以免渗流管涌发生。
基坑降水当采用放坡开挖时，通常在坡面或坑外设置降水井，保持地下水位的下降漏斗低于坑底平面至少0.5m。降水对放坡开挖的基坑周围环境（包括邻近建筑物、道路及地下管线等）会引起不均匀沉降后果不可忽视，如建筑物基础底板断裂、上部结构开展裂缝、道路下陷和开裂、地下管线断裂等事故发生。
基坑降水当采用支护开挖时，通常在坑内设置降水井，而支护采用止水（截水）挡土结构，但不可忽视坑内外地下水位的高差，将导致坑底土体由下向上倒渗出现的流土流砂现象，应考虑加长支护结构的人土深度得以延长渗流长度或采用对坑底土体加固的方案。
基坑支护是指基坑开挖过程中所设置的坑壁支护结构和撑锚体系。
支护结构的功能是挡土止水、节约施工用地、保护周围环境或可利用作为建筑物地下空间的外墙结构等。支护结构分为桩墙式和重力墙式两类。桩墙式支护结构又分为不带撑锚的悬臂桩墙和带撑锚桩墙两种。桩墙包括板桩墙、排桩墙、地下连续墙等。钢板桩可回收；排桩墙刚度大、压顶圈梁（称为帽梁或冠梁）连接、桩的间隙加以注浆或打水泥深层搅拌桩墙构成止水挡土结构；钢筋混凝土地下墙造价高、但可作为地下空间的外墙结构；加劲水泥深搅桩墙（SMW法），可回收工字钢。重力墙包括水泥土墙（多排深搅桩）、土钉墙等。
撑锚体系的功能是增强桩墙式支护结构的整体刚度、平衡侧土压力、控制基坑侧向变形、维持施工安全稳定。撑锚体系分为坑内支撑和坑外锚杆两类。坑内支撑包括单层或多层水平支撑（角撑对撑网）和竖向斜撑。坑外锚杆包括土层锚杆和岩石锚杆。
基坑土体加固的作用是增加基坑土体的强度（承载力）和稳定性，降低土的渗透性，减小主动土压力，增大被动土压力等。基坑土体加固分为坑内、坑外土体加固和边坡加固三种。坑内土体加固可增强坑底抗隆起失稳、抗“突涌”失稳（替代打减压井）、抗“踢脚”失稳、抗管涌或流土失稳、增大被动土压力（弥补支护结构人土深度不够）等。坑外土体加固可以止水（保护周围环境），减少主动土压力（弥补桩墙强度不足刚度不够）。上述土钉墙支护结构，也属于坑外土体加固的范畴。边坡加固的作用主要是边坡抗整体失稳。
2建筑基坑常规变形监测技术
基坑监测是指在施工及使用期限内对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作主要包括：支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建（构）筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路、其他应监测的对象。
2.1基坑监测方法和仪器
基坑监测仪器
基坑变形监测中，一般采用电子经纬仪、全站仪、水准仪、测斜仪、GPS以及其他仪器进行变形监测。
（1）经纬仪、全站仪和水准仪
采用电子经纬仪或者全站仪监测水平位移，采用全站仪或毫米级精度的水准仪监测坑壁位移，采用全站仪或精度为0.1mm的精密水准仪对周边建筑物进行沉降监测。
（2）测斜仪
采用测斜仪对土体水平位移以及围护桩、围护墙或其他围护结构的水平位移等参数进行量测。一般情况下，测斜仪的测量结果用来与经纬仪的监测结果比对验证。
（3）GPS
在部分基坑变形监测中，常常使用GPS观测监测点的三维位移信息。
（4）其他监测设备
基坑监测中除使用经纬仪、全站仪和水准仪外，还使用土压力及水压力计，使用回弹仪测坑底隆起，还用轴力计测支撑轴力。
3基坑监测系统的布设
布设原则
基坑监测系统的布设应遵循以下原则：
（1）采用的观测设备及观测方法应具有数据采集快、全天候作业的能力，能够满足雨雾天气或夜晚等环境下作业的要求；
（2）采用以仪器监测为主，目测巡视为辅的方法。重点、关键区重点监测；
（3）应尽量要求在相同的位置上，使用相同的仪器，由同一观测者按同一方案进行观测，以尽可能做到等精度；
（4）应在地表和基坑土体内部及周边的受影响的建构筑物与设施内布点，以便形成一定的测点覆盖率的监测网；
（5）在满足工程需要和精度要求的同时，应充分考虑成本的问题。
4基坑支护结构变形监测网的设置
变形监测网的布设应充分考虑周边环境和基坑支护结构等情况，既要保证在建筑物建到±0m高度之前，能够顺利地观测到支护结构所布设的观测点，又要考虑观测网的图形强度以及观测网控制点的相对稳定性的问题。
5观测方法及注意事项
仪器在开始使用前均需检定，作业过程中严格遵守规范，每次观测都采用相同的观测仪器，相同观测人员按相同路线进行观测。每次变形监测前均应对基准点进行联测检校，确定其点位稳定可靠后，才可进行监测，基准点联测及变形点观测均应组成附合或闭合路线。
为保证控制点的可靠，应定期对观测控制点与基准点进行联测，联测后平差处理，根据平差成果对观测控制点进行了修正，以提高观测精度。
为保证观测质量，应注意以下几点：
（1）为确保测量数据的准确性，应绘制观测示意图，做好观测记录，并及时计算闭合差和限差。
（2）应选择适当的时间段进行观测。
（3）应优化观测流程，选择合理的观测顺序。
（4）应采用相同的观测仪器，相同观测人员按相同路线进行观测。
结语
目前，最常用的数据处理分析方法是统计学方法。统计学方法是利用各种数理统计的方法，根据监测数据，计算预报模型，从而达到分析监测对象以及预测变化趋势的目的。基坑监测应整理完整的监测记录表、数据报表、形象的图表和曲线，监测结束后整理出监测报告。
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