建筑基坑监测的常见问题及对策

２Ｏ１ｌ　２Ｏｌ１　第６卷第１期　技术应朋　Ｖ０１．６　Ｎｏ．１　建筑基坑监测的常见问题及对策　刘福臣，金　杰，王　文　（青岛建国工程检测有限公司，青岛　２６６５５５）　摘要：以莱建筑基坑为例，探讨了不同观测时间对沉降的影响　不同位置观测点的沉降变化规律和地下水位升降对　沉降的影响。为避免温度对观测成果的影响，沉降观测时间选择在上午进行，不宜选择在中午；在观测顺序上，先进　行建筑物阳面测点观测，后进行阴面测点观测，尽量减少温度对沉降的影响；地下水回升引起地基回弹，沉降变化速　率为负值，累计沉降量减少。　关键词：建筑基坑；监测；沉降变化速率；报警值　中图分类号：ＴＶ２２３．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７－Ｉ９０３（２０１１）０１－００５６－０４　１工程概况及监测方案　（１）工程概况　ｌ≠｝基坑南侧建筑物变形观测点１　８个，本文重点讨论其　沉降变化规律。　拟建某基坑支护工程，位于曲阜＿『打迎宾大道以南、　文化路以东，济宁学院以北和尼山路以西。拟建场区　较乎坦，地下水为第四系孔隙潜水，地下水位４ｍ左　２不同观ＮＩ￣－，Ｊ间对沉降的影响　为探讨不同观测时间对沉降的影响，２０１０年６月　６口早６：００和中乍】２：ｏ０分两次，采用同一观测路线、　右；场地有７层粉质粘土，局部夹粉细砂和淤泥质士　。　本工程共３个基坑，基坑开挖深度７．Ｏｍ，１≠≠、３≠≠基坑　同一观测人员、同一观测仪器对某基坑外的建筑物进　行丁沉降观测，观测结果见表１。从表中可以看出，早　上观测值小，中午观测值火，两者相差０．５～２．１ｍｍ，其　中Ｊ８观测点两者相差最大，达２．１１ｍｍ。　表１　不同观测时间的沉降观测值　测点　Ｊ１　Ｊ２　Ｊ３　Ｊ４　围护周长６００ｍ左右，基坑南侧为７栋五层住宅楼，距　地下室边线约３ｍ，北面为迎宾大道，距基坑边线１０　ｍ，东西两侧为空地，基坑南侧需重点保护；２　基坑　围护周长３００　ＩＴＩ左右，基坑东西两侧分别有两栋五层　住宅楼，距基坑边线６ｍ，南北两侧为空地。基坑采用　水泥土土钉锚固和挂网喷面支护体系，水泥土搅拌桩　高程（ｍ）　（早上观测值）　５１．５９４９５　５１．６７３０５　５１．５３６ｌＯ　５１．５５４６８　高程（ｍ）　（中午观测值）　５１．５９５１８　５１．６７３７５　５１．５３６６　５１．５５５２５　差值　（ｍｉｌ１）　—０．２３　—０．７　一Ｏ．５　一Ｏ．５７　桩长９．Ｏｍ，桩径５００ｃｍ，咬合ｌ７ｃｍ，钢筋水泥支护　桩桩径９．０ｍ，桩间距１．２ｍ，相邻锚杆施工角度分别为　１５。。　Ｊ６　Ｊ７　ＪＲ　Ｊ９　５１．５８４３３　５１．６６９ｌ６　５１．５５１１２　５１．４３９６９　５１．５８５６７　５１．６６９８７　５１．５５３２３　５１．４４０９９　—１．３４　—０．７ｌ　—２．１１　一ｌ－３　（２）监测方案　根据《建筑基坑工程检测技术规范》（ＧＢ５０４９７．　２００９）　、《建筑变形测量规范》（ＪＧＪ８—２００７）　设计要　求，本工程的基坑监测项目包括基坑顶部水平位移（监　测点７２个）、垂直位移（监测点１５６个），基坑周围建　Ｊ１０　Ｔ－１２　Ｊ１３　Ｊｌ４　５１．５２２６３　５　１．４６９０２　５１．５８６９２　５１．６９３７１　５１．５２３４６　５１．４６９９３　５１．５８７７ｌ　５１．６９５ｌ９　—０．８３　—０．９１　一０．７９　—１．４８　筑物、构筑物变形监测（监测点１０５个），及地下水位　观测（观测井１８个，其中基坑内６个，基坑外ｌ２个）。　Ｊ１７　Ｊｌ８　５１．５６６１６　５１．５４５７８　５１．５６７５　５１．５４７４９　．１．３４　一１．７ｌ　作者简介：刘福臣（１９６３－），男，教授，注册岩±工程师。ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｕ８０３０３６＠１２６　ｃｏｒｎ。　２Ｏ１１　２Ｏｌ１　Ｖｏ１．６　ＮＯ．１　刘福臣等：建筑基坑监测的常见问题及对策　第６卷第１期　（１）累计沉降量　累计沉降量是指观测点的初始高程与本次高程观　测值之差。不同观测时间的累计沉降量见图１所示。　从图中可以看出，早上观测值大于中午观测值。　不同观测时间累计沉降量　＋早上观测值—・一中午观测值　２５　＾曼２０　血《１５　螫１０　蠢ｓ　０　Ｊ１　Ｊ２　Ｊ３　Ｊ４　Ｊ６　Ｊ７　Ｊ８　Ｊ９　Ｊ１０　Ｊ１２　Ｊ１３　Ｊ１４　Ｊ１７　Ｊ１８　测点　图１　不同观测时间的累计沉降量图　（２）沉降变化速率　沉降变化速率是指当日沉降量与前日沉降量之差。　不同观测时间的沉降变化速率见表２、图２所示。从　中可以看出，早上观测值均大于中午观测值。中午观　测的沉降变化速率均小于２ｍｍ／ｄ，根据《建筑基坑工　程监测技术规范》（ＧＢ５０４９７—２００９）的监测报警标准，　沉降变化速率没有达到报警值；而早上观测值中，Ｊ８、　Ｊ９、Ｊ１０、Ｊ１８观测点的沉降变化速率大于２ｍｍ／ｄ的报　警值，应采取预警措施，立即停止基坑开挖施工，加　紧基坑支护，控制降水深度，确保基坑和建筑物的安全。　本次沉降观测点采用的是①１０的膨胀螺栓加焊半　园球制作。由于温度的升降作用，建筑物、沉降观测　点也会随之产生热胀冷缩，致使沉降观测值发生变化　Ｊ。　本次基坑监测时值夏天，早上温度为ｌ７℃，中午温度　高达３０℃。中午观测时，由于温度升高，产生热涨现象，　高程观测值偏大，其累计沉降量、沉降变化速率减少，　掩盖了事情的本质，对建筑物偏于不安全；随着温度　的降低，产生冷缩，高程观测值趋于正常，累计沉降　量、沉降变化速率相应增大；为避免高温对观测成果的　影响，尤其在夏天，沉降观测时间宜选择在上午进行，　不宜选择在中午，以免引产生较大的误差。　表２不同观测时间的沉降变化速率　测点　沉降变化速率（ｍｍ）　沉降变化速率（ｍｍ）　（早上观测值）　（中午观测值）　Ｊ１　１．５５　１－３２　Ｊ２　１．５８　０．８８　Ｊ３　１．３５　０．８５　Ｊ４　１．７１　１．１４　Ｊ６　１．４８　０．１４　Ｊ７　１．２６　０．５５　Ｊ８　３．４５　１．３４　Ｊ９　２．５８　１．２８　Ｊ１０　２．７６　１．９３　Ｊ１２　１－３３　Ｏ．４２　儿３　０．９３　Ｏ．１４　Ｊｌ４　２－３１　Ｏ．８３　Ｊ１７　１．８６　０．５２　Ｊ１８　３．１８　１．４７　不同蕊测时间沉降变化速率　一早上观测值—・～中午观测值　金。ｔ　ｚ．　簧　．　粪。．　Ｊ１　Ｊ２　Ｊ３　Ｊ４　Ｊ６　Ｊ７　Ｊ８　Ｊ９　ＪｌＯ　Ｊ１２　Ｊ１３　Ｊ１４　Ｊ１７　Ｊ１８　测点　图２不同观测时间的沉降变化速率图　（３）不同位置观测点的沉降变化规律　不同位置沉降点的沉降量除受地质条件、远离基坑　位置等因素影响外，由于受到光照作用不同，建筑物　的阳面与阴面的沉降点受温度的影响程度并不同　Ｊ。　图３为布置在建筑物阳面的观测点早上与中午观测值　的沉降差值，从图中可以看出，两者差值较大，平均　为１．５ｍｍ，这是因为阳面更容易升温，因而早上与中　午观测值的沉降差值较大。由此可见观测时间不同，　对建筑物阳面观测点的影响更大；图４为布置在建筑物　阴面的观测点早上与中午观测值的沉降差值，从图中　可以看出，两者差值较小，平均为０．９ｍｍ，说明不同　观测时间，对建筑物阴面观测点的影响较小。　因此在实际监测过程中，如果测点多、观测任务重，　可先进行建筑物阳面测点观测，后阴面测点观测，尽　量减少温度对沉降的影响。　图３早上与中午观测值的沉降差值（阳面观测点）图　２０ｌ１　２０１ｌ　第６卷第１期　技术应用　Ｖ０１．６　Ｎｏ．１　，、　单一０．　ｊ哪　蕾Ｅ一　嚣一１－１．　１．　图４早上与中午观测值的沉降差值（阴面观测点）图　３地下水位升降对沉降的影响　由于建筑物前期沉降呈现急剧下降趋势，为减少　沉降，基坑停止开挖，并加紧支护，同时从６月４日　下午１６时开始，基坑内所有降水井停止降水，各观测　井的地下水逐渐回升，到６月５日１４时，地下水位由　抽水前的９ｍ左右，回升至８ｍ左右。表３地下水上升　前后几日的沉降变化速率，从表中看出，６月５日的沉　降变化速率全部为负值，即建筑物各个沉降点的沉降　发生回弹，并且幅度很大。为证实观测结果的可靠性，　６月６日早上加密观测一次，证实观测数据无误。部分　观测点的沉降随时间关系见图５、图６所示。６月５日　各观测点的沉降量回弹后，之后又趋于缓慢下降。初　步分析原因是：地下水回升引起地基回弹，故沉降变化　速率为负值。国内已有地下水位上升引起地面回弹的　报道，但回弹幅度有限。近年来西安市不断加大地下　水回灌力度，地下水位回升明显，大雁塔一年问已回　弹０．６　ｍｍｔ　。至于本次监测产生回弹较大的原因，有　待于进一步分析。　表３地下水上升前后几日的沉降变化速率（ｒｎｒｎ／ｄ）　测点　６月４日　６月５日　６月６日　６月７日　６月８日　儿　１．５２　—０．２　１－３２　Ｏ．１８　１．１５　Ｊ２　１．１７　—０．４８　Ｏ．８８　１．２５　０．６４　Ｊ３　２．１９　—０．４１　Ｏ．８５　０．９７　０．８４　Ｊ４　２．３４　—０．９１　１．１４　１－３８　Ｏ．９３　Ｊ５　４．６６　—３．０６　Ｏ．１６　１．３７　—０．０４　Ｊ６　２．１３　．０．４　０．１４　１．７２　０．６１　Ｊ７　２．５　—１．０４　０．５５　１．１　０．４９　Ｊ８　３．３２　．２．５７　１．３４　０．９２　０．１２　Ｊ１Ｏ　２．０７　—２．０２　１．９３　Ｏ．０２　Ｏ．９２　Ｊ１１　２．８８　．１．０４　０．９　Ｏ－４４　０．３４　Ｊ１２　２．】３　．Ｏ．９９　Ｏ．４２　２．１７　０．８３　Ｊ１３　１．９２　．０．７１　０．１４　１．５ｌ　０．７　Ｊｌ４　３．４１　．１．４　０．８３　１．１１　０．６５　Ｊ１５　３．０７　．０．８９　．０．５１　１＿３８　０．２６　Ｊ１７　１．１ｌ　一１．４２　０．５２　一１．６７　２．Ｏ８　儿８　１．１７　．２．２３　１．４７　Ｏ．５８　０．１３　Ｊ１９　２．１８　—１．１５　１．１６　０．９２　０ｌ３２　时间　图５　Ｊ２观测点沉降量随时间关系曲线图　时间　图６　Ｊｌ９观测点沉降量随时间关系曲线图　４结论　（１）由于温度的升降作用，建筑物、沉降观测点　也会随之产生热胀冷缩，致使观测值发生变化。　（２）中午观测时，由于温度升高，产生热涨现象，　观测到的沉降点高程偏大，其累计沉降量、沉降变化　速率减少，对建筑物偏于不安全。为避免高温对观测　成果的影响，沉降观测时间宜选择在上午进行，不宜　选择在中午，以免引产生较大误差。　（３）建筑物的阳面与阴面的沉降点受温度的影响　程度并不同。不同观测时间，对建筑物阳面观测点沉　降量的影响较大，对阴面观测点沉降量的影响较小。　在观测顺序上，先进行建筑物阳面观测，后进行阴面　观测，尽量减少温度对沉降的影响。　（４）地下水位升降对沉降的影响很大。地下水回　２０ｌ１　２０１ｌ　Ｖｏ１．６　Ｎｏ．１　刘福臣等：建筑基坑监测的常见问题及对策　第６卷第１期　升引起地基回弹，沉降变化速率为负值，累计沉降量　减少。产生回弹较大的原因，有待于进一步分析。　［３］（ＪＧＪ８－２００７），《建筑变形测量规范》【ｓ］．　［４］刘亚洋，卫宏．某深基坑监测数据分析［Ｊ］．岩土工　程界，２００９（１１）：４３～４６．　参考文献　［１］曲阜富邦新都岩土工程勘察报告，２００９．９．　【２］（ＧＢ５０４９７—２００９），《建筑基坑工程监测技术规范》［Ｓ】　［５］缪欢宜．软土地区某深基坑支护与监测实例分析［Ｊ］．　山西建筑，２００９（３１）：１０１～１０３．　［６］新华社西安２００９年１２月６日电，记者：储国强．　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｎ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｉｔ　ＬＩＵ　Ｆｕｃｈｅｎ，ＪＩＮ　Ｊｉｅ，ＷＡＮＧ　Ｗｅｎ　（ＱｉｎｇｄａｏＪｉａｎｇｕｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏ，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５５５）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔａｋｅｓ　ａ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ，ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｏｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅ１．Ｗｅ　ｃａｎ　ｃｈｏｏｓｅ　ｔｈｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｒｎｉｎｇ　ｎｏｔ　ａｔ　ｔｈｅ　ｎｏｏｎ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｗｅ　ｓｈｏｕｌｄ　ｆｏｌｌｏｗ　ｔｈｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ｓｔａｒｔｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｕｎｎｙ　ｆａｃｅｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｔｏ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｗｉｌｌ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｖａｌｕｅ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｃａｕｓｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｂｏｕｎｄ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｗｉｌｌ　ｄｅｃｒｅａｓｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ；Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ；Ａｌａｒｍ　ｖａｌｕｅ　国土资源部水利部联合启动国家地下水监测工程　三年内建两万多个地下水监测点　本刊讯（范宏喜郭聪）记者日前从《国家地下水监测工程可行性研究报告》编制专题会议上获悉，未来３年，　我国将新建（修复）地下水监测站点２０１３５个，以形成完整统一的国家级地下水监测站网络，为国家层面水资源　管理和地质环境保护提供支撑服务。这标志着由国土资源部和水利部联合开展的国家地下水监测工程建设正式启　动。　由于地下水资源的不合理开发利用，引发了地面沉降、地裂缝、海水入侵、水质污染等一系列地质环境问题，　而现有的地下水监测系统，又难以满足各级政府科学管理地下水和为社会经济发展提供信息支撑的迫切需要。　按照“满足需求、突出重点、合理继承、科学布设”的原则，国家级地下水监测网在人口密集区、国家生态　建设与环境保护区、大型能源矿业基地、国家重大工程区、直辖市和省会城市等地区新建（修复）地下水监测点　２０１３５个，监控国土面积３５０万平方公里，监控区内平均孔网密度为５．７５孔／千平方公里。其中在地下水超采严　重的黄淮海平原、长江三角洲、汾渭河谷盆地等地加密布设，站网密度分别达到１５．７４孔／千平方公里、２４．８２孔　／千平方公里、２３．２孔／千平方公里，形成完整统一的国家级地下水监测站网。