基坑工程监测技术.pdf

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• 在深基坑开挖与支护施筑过程中，必须在满足支护结构及被支护土体的稳定性，避免破坏和极限状态发生
的同时，不产生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂，邻近管线的渗漏
等。从理论上说，如果基坑围护工程的设计是合理可靠的，那么表征土体和支护系统力学形态的一切物理
量都随时间而渐趋稳定，反之，如果测得表征土体和支护系统力学形态特点的某几种或某种物理量，其变
化随时间而不是渐趋稳定，则可以断言土体和支护系统不稳定，支护必须加强或修改设计参数。在工程实
际中，基坑在破坏前，往往会在基坑侧向的不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。在20世纪
90年代初期，基坑失稳引起的工程事故比较常见，随着工程经验的积累，这种事故越来越少。但由于支护
结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物和管线破坏则仍然时有发生，而事实上大部分基坑围护的
目的也就是出于保护邻近建筑物和管线。因此，基坑开挖过程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管
线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警戒值时，有利于采取对建筑物和
管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。• 2、为信息化施工提供依据
• 基坑施工总是从点到面，从上到下分工况局部实施。基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变
形状况，还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析，验证原设计和
施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据
受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
• 3、验证有关设计参数
• 因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，土压力计算大多采用经典的侧向土压力公式，与现场
实测值相比较有一定的差异，基坑周围土体的变形也还没有成熟的计算方法。因此，在施工过程中需要
知道现场实际的受力和变形情况。支护结构上所承受的土压力及其分布，受地质条件、支护方式、支护
结构刚度、基坑平面几何形状、开挖深度、施工工艺等的影响，并直接与侧向位移有关，而基坑的侧向
位移又与挖土的空间顺序、施工进度等时间和空间因素等有复杂的关系，现行设计分析理论尚未完全成
熟。基坑围护的设计和施工，应该在充分借鉴现有成功经验和吸取失败教训的基础上，根据自身的特
点，力求在技术方案中有所创新、更趋完善。• 对于某一基坑工程，在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后则为以后的基
坑工程设计增添了一个工程实例。现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是一次1：1
的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基
坑系统的综合体现，因而也为基坑工程领域的科学和技术发展积累了第一手资料。三、基坑工程监测内容及意义
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• 〔1〕一级安全等级指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重。
符合下列情况之一的基坑，定为一级安全等级基坑：
• 1）重要工程或支护结构同时作为主体结构一部分的基坑；
• 2）与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；
• 3）基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保
护的基坑；
• 4）开挖深度大于10米的基坑；
• 5）位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑。
• 〔2〕三级安全等级指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构设施施工影响不
严重。基坑开挖深度小于7米，且周围环境无特殊要求的基坑为三级安全等级基坑。
• 〔3〕二级安全等级基坑指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一
般。除一级和三级安全等级基坑外的基坑均属于二级安全等级基坑。
• 。表1 基坑工程监测项目表
基坑类别