蘭州某基坑及周邊建筑物變形監(jiān)測分析

（甘肅省工程設計研究院有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

城市地下空間的開發(fā)越來越復雜多樣，與之而來的是深基坑工程施工對周邊保護建筑的保護要求越來越高[1]。建筑高度的增加緩解了用地緊張，即便如此，建筑物密度依舊不斷增加，逐漸造成基坑和已有建筑及道路緊密相鄰。一方面，空間受限，施工機械受約束，基坑施工難度增大；另一方面，由于基坑緊鄰既有建筑，若基坑出現(xiàn)事故，必將對周圍建筑物、道路等造成影響，輕則影響建筑和道路的安全使用，重則威脅人的生命安全。因此，基坑變形和基坑施工影響下周邊既有建筑的變形備受關注。變形控制成為新的聚焦點，而對基坑及周邊環(huán)境的變形監(jiān)測則是了解變形必不可少的手段。變形監(jiān)測能夠反映基坑和周邊建筑的變形量和變形速率，并結(jié)合預警值，為基坑和周邊建筑事故做出預防措施，甚至可通過變形監(jiān)測預測變形趨勢，及時發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整和優(yōu)化施工方案。本文以蘭州某住宅小區(qū)住宅樓基坑為工程背景，依據(jù)相關基坑監(jiān)測方案，現(xiàn)場監(jiān)測施工過程中基坑及周邊既有建筑物的變形，將水平和豎向位移數(shù)據(jù)處理成圖表，以分析基坑和周邊建筑變形規(guī)律。

1 工程概況

蘭州某小區(qū)住宅樓為框架剪力墻結(jié)構，采用樁筏基礎，樁基采用人工挖孔灌注樁。該建筑地上33層，地下1層，基坑開挖深度約為4.5～8.1m。擬建場地北側(cè)是既有彩鋼板房，為2層，根據(jù)建設方意見，將在基坑開挖前拆除，故不考慮其影響；基坑東側(cè)為既有小區(qū)道路，寬約5m，基坑上口距離馬路道牙約0～4.9m；基坑南側(cè)為既有家屬院住宅樓，尚未拆遷，地上6層，磚混結(jié)構，淺基礎形式，基坑上口距其約3.0m；基坑西側(cè)北段為住宅樓，框架剪力墻結(jié)構，地上為30層，地下為1層，埋深約7.5m，基坑上口距其約15.6m。由《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ 120-2012）[2]中的相關內(nèi)容可知，此住宅樓基坑安全等級為一級，需要在基坑開挖過程中對周邊道路和既有建筑物進行保護?？紤]到基坑周邊環(huán)境概況和基坑工程地質(zhì)條件，該基坑采用“護坡樁+預應力錨桿”和“土釘墻+預應力錨桿”支護措施。依據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)程》[3]中相關要求，需要對本工程基坑支護進行監(jiān)測。

2 基坑變形監(jiān)測點布置

基坑一共布置12個監(jiān)測點，基坑監(jiān)測點位布置如圖1，12個監(jiān)測點為JK01-JK12，監(jiān)測項目為基坑坡頂土體水平位移和豎向位移。

此外，由于基坑臨近建筑、道路及圍墻，其變形亦在監(jiān)測范圍內(nèi)。

3 基坑變形分析

3.1 基坑位移分析

圖2和圖3為12個監(jiān)測點JK01-JK12的水平位移和豎向位移變化曲線。由圖可見，施工初期曲線均較陡，而后曲線均變緩，雖然有波動，但不再急劇增加，最后趨于水平，說明基坑開挖初期位移增加幅度較大，隨后減小，最終平穩(wěn)。

3.2 周邊建筑位移分析

同時，本文對基坑周邊6F磚混和1F平房建筑以及道路和圍墻物的水平位移、豎向位移進行監(jiān)測。由于篇幅有限，僅選取基坑周邊6F磚混建筑進行分析。

圖1 基坑監(jiān)測點布置圖

圖2 基坑監(jiān)測點水平位移變化圖

圖3 基坑監(jiān)測點豎向位移變化圖

圖4、圖5分別為基坑周邊6F磚混建筑水平位移、豎向位移曲線。圖中曲線變化趨勢均為先陡增后平緩，表明基坑周邊6F磚混建筑水平和豎向位移受基坑開挖施工的影響，期初位移變化幅度較大，隨后減小，最后接近于零。

圖4 6F磚混建筑物監(jiān)測點水平位移變化圖

圖5 6F磚混建筑物監(jiān)測點豎向位移變化圖

3.3 結(jié)果分析

圖2和圖3的位移曲線變化特點表明，基坑水平位移和豎向位移在基坑施工前期變化幅度較大，隨后位移變化緩慢下來，最終均朝著可控制的方向發(fā)展，基坑變形逐漸穩(wěn)定。對比圖4和5發(fā)現(xiàn)，周圍建筑水平位移和豎向位移有著同樣的變化趨勢，但是位移較小，由于三個監(jiān)測點與基坑距離不同，所以水平位移曲線稍有差異，豎向位移曲線則基本一致。由以上分析可知，在對基坑及周圍環(huán)境進行變形監(jiān)測的過程中，施工現(xiàn)場未出現(xiàn)明顯異常情況。

4 結(jié)論

本文通過對蘭州某基坑及其周邊環(huán)境的監(jiān)測，分析基坑和周邊一處建筑的實測變形規(guī)律發(fā)現(xiàn)，基坑及周邊建筑水平位移和豎向位移變化幅度開始陡增，隨之減小，最終趨于平穩(wěn)，說明基坑變形規(guī)律基本一致。且基坑的12個位移監(jiān)測點的水平位移在0～7.80mm之間，豎向累計位移在0～7.90mm之間，磚混6F建筑物的3個位移監(jiān)測點的水平位移為0～4.10mm，豎向位移為0～3.80mm，均未超預警值，證明基坑施工雖伴隨有變形，也對周邊建筑造成變形影響，但基坑及周邊建筑是安全的。通過以上對位移的分析，可得出如下結(jié)論：

1）由基坑和周邊建筑變形過程可知，其豎向位移與水平位移的變化趨勢基本一致，都是開始變化較大，隨后減緩，最后趨于穩(wěn)定，但基坑位移較大，周圍建筑物變形較小，說明基坑開挖施工過程中會對周圍環(huán)境造成一定影響，使其產(chǎn)生相應的變形。

2）通過對基坑及基坑周圍建筑的變形監(jiān)測以及對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析可知，為減小基坑開挖對周邊建筑影響并使其得到控制，需要合理地安排監(jiān)測點的平面布置[4]。

3）未來基坑工程中需要形成體系化、信息化施工，對基坑、基坑周邊環(huán)境、既有建筑物地下結(jié)構變形等的監(jiān)測會更加便捷，定期分析監(jiān)測數(shù)據(jù)、預測未來變形走勢、反饋施工信息等也需要一體化，以期最大化地減少基坑事故[5]。