第50卷第9期2019年9月建筑
技术
V〇1.50 No.9 Sept. 2019Architecture Technology
•1123-
超大超深基坑监测技术
邓轶昕\\肖艳升2，张蒙
3
(I.北京市机械施工有限公司，100045,北京；2.中航勘察设计研究院有限公司，100098,北京；
3.北京市大兴区建设工程质量监督站，102600,北京）
摘要：北京大兴国际机场中南指廊及3条轨道交通基坑开挖深度达18.95m且面积超大。基坑施工中
设定预警值和控制值，力口深对基坑的水平垂直位移、地下水位监测和锚杆内力检测，并对检测数据进行分析， 监测结果表明基坑处于稳定状态。
关键词：基坑支护；监测技术；基坑监测中图分类号：TU 74
文献标志码：B
文章编号：1000-4726(2019)09-1123-03
SUPER-LARGE AND SUPER-DEEP FOUNDATION PIT MONITORING TECHNIQUE
DENG Yi-xin1, XIAO Yan-sheng2, ZHANG Meng3
(1.Beijing Mechanism Construction Co., Ltd., 100045, Beijing, China; 2.China Aviation Survey and Design Research Institute Co., Ltd.,
100098, Beijing, China; 3.Beijing Daxing District Construction Project Quality Supervision Statio, 102600, Beijing, China)
Abstract: The super-large foundation pit of middle-south airside concourse and three rail transit lines in Beijing Daxing International Airport is as deep as 18.95m. Warning value and control value were set during foundation pit construction. In addition, horizontal and vertical displacement of the foundation pit, monitoring on groundwater level and anchor rod internal force inspection were strengthened and the inspection data were analyzed. The monitoring result showed that the foundation pit was under stable state.
Keywords: foundation pit support and protection; monitoring technique; foundation pit monitoring
北京大兴国际机场航站楼中南指廊及3条轨道交 3基坑监测预警值与控制值
通开挖深度3〜18.95m,支护形式以土钉墙或挂网喷 混凝土为主’基坑安全等级为二级；采用桩锚支护， 本工程监测工作于2016年3月15日开始，2017年
基坑安全等级为一级。
4月30日结束。对317个桩顶（坡顶）监测点进行 93次水平位移监测和沉降监测，对68个深层水平位 1基坑监测内容
移监测点进行了 62次监测，对134个锚杆内力监测 根据规范要求，结合《北京新机场基坑支护设计 点进行了 62次监测，对18个地下水位监测点进行了 说明》，基坑变形监测内容包括支护结构顶部水平及 93次监测，对201个周边地表沉降监测点进行了 93 竖向位移监测、支护结构深部水平位移监测、锚杆内 次监测，并进行了 360次安全巡视。
力监测、地下水位监测、地表沉降和安全巡视监测等。
根据本工程《基坑支护施工方案》，基坑开挖最 深处为轨道交通部位，该部位预警值及控制值见表1。
2基准点及监测点布置
表1
预警值及控制值
根据现场情况，在距基坑边3倍开挖深度、受施
监测项目速率 / ( mm/d )
预警值/mm
控制值/mm
工影响相对较少且通视条件较佳的区域布置基准点； 水平变形32331并在稳定土体中钻孔至中风化岩1m布设3个基准点 竖向变形32331地表沉降5
2535
进行互相校核。水平及竖向位移观测点在布设土钉墙 地下水位
基底以下〇.5m
散水或桩顶连梁上，位移监测点水平距离约20m; 锚杆内力监测点布设于基槽周边中部及阳角处的预应 在基坑监测过程中出现下列情况之一时，须立即 力锚杆锚头位置；深部水平位移监测点布设于基槽周 向上级单位报告，以便采取应急措施，同时加密观测 边中部及阳角处的护坡桩粧身内。
力度••（1)监测数据达到监测报警值；（2)基坑支 收稿日期：2019-07-23
护结构或周边土体位移值突然明显增大或基坑出现流 作者简介：邓轶昕（ 1977—），男，北京市人，工程师，项目商务经 砂、管涌、隆起'陷落或较严重的渗漏等；（3)周边 理，e-mail: 729496540@qq.com.
地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。
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第50卷第9期
4监测方法
4.1水平位移监测方法及数据分析 4.1.1观测方法
采用TS30自动监测系统监测基坑支护结构顶部 的水平位移。
监测前先校核工作点，采用后方交会方式，将 仪器架设在工作点上，分别观测与之对应的基准点 (3个以上），通过观测基准点来校正工作点的坐标。 待工作点校正完毕，采用极坐标法测量目标点，选用 全站仪内置多测回测角程序进行自动观测。4.1.2水平位移监测基准点的布设
根据本工程实际情况，采用视准线法监测水平 位移。
考虑到周边场地较开阔，在基坑各边的延长线上 相对稳定位置埋设浅埋标志，作为基坑坡顶水平位移 监测的基准点。在视准线方向上稳定的位置设置定向 点，作为视准线法定向的依据。
图1为工作点、基准点和目标点的关系；图2为 目标点实体。
参考系
工作点
TS30 (装有 基歧…监测软件）
目标点…
变
形体
基准点
图1
工作点、基准点、目标点三者的关系
图2目标点实体
4.1.3数据分析
截至最后一次监测结束，基坑边坡水平累计 位移最大为P28号点（支护深度18.95m,预警值
23mm)，其累计值为-13.23mm (图3)。
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U 蓄
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〇sTj-〇r^ oor^i occNr'—v〇r^o〇tNr-'
时间/d
图3
基坑坡顶水平位移时间-位移曲线（P28点）(-为向坑内位移，+为向坑外位移）
自2016年3月18日开始开挖基坑，2016年5 月17日施工第一道锚杆，2016年8月15日挖至基 底，2016年4月27日回填完成。基坑开挖时间与 边坡变形监测位移数据对比显示，在基坑挖至基底 (7月份）前，监测数据变化速率及波动较大；从结 构施工至基坑回填’监测数据变化平稳且趋缓，整体 变形量未超控制值，基坑处于稳定状态，时间—变形 量曲线的变化规律符合各阶段施工工况。4.2竖向位移监测方法及数据分析 4.2.1观测方法
采用几何水准法测量监测基坑支护结构顶部竖向 位移，通过测量不同时间内观测点与基准点的高程变 化，计算支护结构顶部竖向位移及其变化趋势。在不
受基坑施工影响的区域埋设高程基准点，作为基坑支 护结构顶部竖向位移监测的高程基准；位移观测点则 布置在基坑围护结构顶部。4.2.2竖向位移监测基准点布设
沉降监测基准点设在施工范围影响区外的稳固位 置，一般至少距所监测基坑开挖深度的2.5倍范围之 外。基准点宜采用深埋，点位应坚实稳定，通视条件 好，禾IJ于长期保存和观测。基准点分布应满足准确方 便测定全部观测点的需要。测区内基准点数量不少于 3个，以满足必要的检核条件要求。
基准点选位时应参照地质剖面图，选取土层较好 的位置，地形相对开阔便于埋设；确保其位置下面无 电力、光缆、燃气、上下水、暖气等地下管线设施； 在变形观测期间内无土方施工、降水等计划；埋设浅 埋基准点时，还应避让低洼易积水和回填土区域。 4.2.3数据分析
截至最后一次监测结束，基坑边坡沉降监测累计 沉降量最大为P12号点（开挖深度18.95m,预警值 23mm),其累计值为-11.23mm。时间-位移曲线
2019年9月邓轶昕，等：超大超深基坑监测技术.1125.
如图4所示。
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图4基坑坡顶竖向位移时间-沉降曲线（P12 )
基坑自2016年5月2日开挖，7月31日挖至基 底，12月28日开始回填，2017年4月27日回填完成。 对比基坑开挖时间与边坡变形监测位移数据，在挖至 基底（7月份）前，监测数据变化速率及波动较大； 随结构施工至基坑回填，监测数据变化平稳且趋缓， 整体变形量未超控制值。基坑处于稳定状态，时间- 变形量曲线的变化规律符合各阶段施工工况。7月16 至7月31期间下沉量较多，应与进入雨季后经历暴 雨有关。
4.3深层水平位移监测方法及数据分析
桩体深层水平位移原理如图5所示。
<接受仪表■电缆
管移动后位置线
探头
■管初始位置线
,钻孔、
测点分段距离
连接管、
_侧斜管
导向轮
探头
图5桩体深层水平位移测试原理
测量深层水平位移时，测斜探头上滑轮顺测斜 管导槽而下逐点进行测试，探头沿带有4个正交凹槽 的测斜管滑行，由管底开始向上提升测头至待测位置 测读1次，测完后将测头旋转180°再测1次，确认 2次观测位置（深度）一致作为一测回。每期观测， 测1个测回，每个测斜导管的初测值测3个测回，观 测成果均取中数值。每次测量值与初次测量值相减后
可得到水平位移值A<，通过对比历次值，可 精确得出深层水平位移曲线及位移趋势。
基坑桩体深层水平位移CX3点（开挖深度 18.95m)，在-12m深度处累计位移量最大，位移量
为-7.21 mm，位移变彳匕速率为0.06 mm/d。
桩体深层水平位移监测结果表明，桩体变形主要 发生在从土方开挖到底板浇筑完成期间及底板浇筑完 成后，桩体深层水平位移变形量均未超过报警值，基 坑处于安全状态。
4.4锚杆内力监测方法及数据分析
采用MSJ-201型振弦式锚索测力计进行锚杆描
固应力监测。
振弦式锚索测力计安装前须经出厂标定，若频率 值与标定值不一致应严禁使用。锚索须从测力计中心 穿过，测力计处于钢垫板和工作锚头之间并处于居中 位置。安装过程中应随时对锚索测力计进行监测，调 整加载速率和角度，以避免锚索测力计偏心受力或过 载。力口载过程完成后再次对锚索测力计进行监测，以 确定加载结束时锚杆的应力损失。在锚索（杆）受力
前进行初始值测量，监测3次测值，以年均值作为轴 力初始值。
截至最后一次监测，锚索内力累计变化值最大为 28号点（开挖深度18.9501)，其累计值-21.〇1跗。
2016年8月18日安装，9月2日挖至基底，10月 2曰浇筑底板，2017年3月31日回填完成。基坑描 索内力监测结果表明，在基坑支护土方开挖至回填期 间，锚索内力变形量未超控制值，基坑处于稳定状态。
4.5地下水位监测
使用30 m钢尺水位计进行水位观测，仪器最小 分辨率为1 mm。首次监测须测取水位管管口的标高，
得知地下水位的初始标高。在以后工程进展中，按 1次/d的周期和频率，测得地下水位标高的单次变化 量和累计变化量。
5结束语
北京大兴国际机场中南指廊超大超深基坑施工
中，通过对比基坑开挖时间与边坡变形监测数据，可
知在基坑开始土方施工至基底阶段，监测数据变化速 率及波动较大；在基础结构施工至基坑回填阶段，监 测数据变化平稳且趋缓，整体变形量未超控制值，基 坑处于稳定状态。时间-变形量曲线变化规律符合设 计阶段对各施工工况的分析，证明基坑变形和施工工 况密切相关。
参考文献
[1 ]建筑基坑工程监测技术规范：GB 50497—2009[S].[2] 工程测量规范：GB50026—93[S].[3] 建筑变形测量规程：JGJ/TS—QTtS].
[4] 国家一、二等水准测量规范：GB127—91[S].[5]
建筑基坑支护技术规程：DB11/4—2007[S].
