【摘 要】随着城市化进程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在总体数量、开挖深度和使用领域方面得到了高速发展。基坑监测工作在整个基坑工程中发挥着至关重要的作用。特别是在基坑出现质量问题或支护结构不稳定时，基坑监测就成了决策者的耳目，时刻指引着基坑施工工作向着安全、稳定的方向发展，而且可以使安全性和经济性达到一个合理的平衡。
【关键词】建筑基坑；基坑监测；安全‘支护结构
一、基本概念与基坑监测的重要意义
（一）基本概念
建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施称为基坑支护结构。基坑支护结构可分为自立式挡土体系和围护墙体加水平支撑挡土体系。自立式挡土体系包括放坡开挖、土钉墙、混凝土搅拌桩重力坝等；围护墙体加水平支撑体系包括smw桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等加水平支撑。
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。基坑监测主要包括：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。基坑工程监测技术是一门综合性很强的技术，它以土力学、结构力学、及岩土工程设计理论和方法等学科为理论基础，以测量学、仪器仪表、传感器、计算机等学科为技术手段，同时还融合了施工工艺与工程实践经验。
随着城市化进程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在总体数量、开挖深度和使用领域方面得到了高速发展。基坑工程的特点总体来说表现为：支护类型多样；岩土及周边环境复杂；开挖面积及深度越来越大。
（二）基坑监测的重要意义
1.能为信息化施工和优化设计提供依据
在基坑工程中，工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，设计值还不能全面、准确的反映工程的各种变化；
对于复杂的大中型基坑或环境要求严格的项目，往往难从已有的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，需要依赖于施工过程中的现场监测。
2.能为基坑支护结构及周边环境安全提供保障
在城市中深基坑工程往往处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程附近，所以在基坑开挖和施工过程中，支护结构体系、邻近建筑物及道路管线的安全性、稳定性显得尤为重要。如果处理不当，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
3.是发展基坑设计理论的重要手段
现有的基坑支护结构的内力变形计算的方法很多，如等值梁法、连续介质有限元法以及弹性地基杆系有限元法等等。等值梁法把围护结构简化成两根梁进行计算，显然不能准确计算围护结构的位移，是典型的强度控制设计方法。随着计算机的普及，有限元兼有广泛通用性和灵活性，可模拟复杂的施工过程，成为一种很有前途的基坑设计计算方法，但目前连续介质有限元法由于土的本构关系尚在发展中，缺乏真实反映土的应力应变关系的本构模型，以及计算参数难以准确确定，也不能准确计算出支护结构及土体的位移。杆系有限元法作为一种计算方法具有概念清晰，计算简单，计算参数较少，受到基坑工程设计人员的青睐。但现有的杆系有限元法的计算参数的取值因为众多复杂因素的影响尚没有较好的计算方法，取值多凭设计者本人的经验，因而计算结果与实际差别较大，计算结果不稳定且精度很低，不能满足对变形要求较严格的、大型复杂的基坑工程的设计要求。
基坑工程监测数据能够验证设计计算的准确性，大量的基坑监测数据能够为基坑工程设计理论水平的完善提供依据。
下面已工程实例介绍一下基坑工程监测对基坑安全的重要作用。
二、基坑监测工程实例
（一）工程概况
本工程地处天津港东疆港区，拟建场区地形较平坦，场地北侧紧邻人造沙滩防潮堤。场地内表层为吹填土，3m以下为淤泥层。支护方案采用双排灌注桩挡土，水泥搅拌桩隔水，大口井降水，双层搅拌桩桩顶设帽梁与连梁。基坑开挖深度7m，安全等级为二级。支护设计见图1。
1.围护墙顶部水平位移：沿围护墙顶部（帽梁）每隔15m左右布设一个观测点，共布设30个观测点。
2.围护墙顶部竖向位移：沿围护墙顶部（帽梁）每隔15m左右布设一个观测点，共布设30个观测点。
3.深层水平位移（测斜）：沿围护桩每隔40m左右布设一个测斜孔，共布设8个测斜孔，测斜孔深度等于该处支护桩深度。
4.地下水位：按设计图纸共10口观测井。
（四）监测过程中出现的问题及处理措施
1.基坑土方开挖不久就发现支护桩成桩质量不好，局部桩内钢筋裸露（见图2），势必会影响支护桩的承载能力。
通过以上情况可以看出，基坑监测工作在整个基坑工程中发挥着至关重要的作用。特别是在基坑出现质量问题或支护结构不稳定时，基坑监测就成了决策者的耳目，时刻指引着基坑施工工作向着安全、稳定的方向发展，而且可以使安全性和经济性达到一个合理的平衡。
三、基坑工程中存在的一些安全隐患
通过现场调查和查阅相关统计资料，可以把影响基坑安全的因素归纳为以下几点：
（一）勘查因素
土的勘查报告是提供给基坑设计的重要依据，如果勘查提供的资料提供的不全、不准或不详细，造成基坑工程出现问题。
（二）基坑设计方案考虑不周
基坑设计涉及多种学科如土力学、基础工程、结构力学、测试技术等，如果设计人员经验不足或是建设方执意 压低工程造价，容易造成设计方案的不周全，给基坑工程带来安全隐患。
（三）施工质量问题
由于施工单位在思想认为基坑支护是临时性工程，重视成度不够，造成施工质量不过关，给基坑工程带来安全隐患。
（四）基坑地下水及其他水患影响
在基坑工程中，若对地下水处理不当，也可能导致基坑出现险情甚至事故。主要表现为：①地下水渗透引起的基坑开裂坍塌；②基坑突涌导致基坑底土开裂出现管涌；③暴雨袭击中基坑长期受雨水浸泡引起地基土强度降低；④基坑周围水管破裂漏水及生活用水渗入基坑，引起岩土力学性质发生变化；⑤降低地下水位引起地面沉降及周围建筑物倾斜开裂。
（五）基坑管理不完善
某些工程事故与技术性问题无关而是由于建设方或总承包现场管理混乱造成的。包括投资方片面压价、施工层层分包、不适当的参与选择或强行拍板某种支护方或降水方案等。
（六）综合因素影响
综合因素造成基坑事故的影响因素很多，极大部分是因土质情况复杂、地下水季节变化、冻胀土、支护结构的锚杆失效等因素造成的基坑事故。
四、几点体会
在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。
在保证基坑工程的安全性和经济性两者中找到合理的平衡一直是工程建设方和工程技术人员的不懈追求。大量的基坑监测资料可以为基坑优化设计提供有效依据，使以后的基坑设计方案能够在保障基坑安全的情况下具有良好的经济性。
参考文献：
[1]王曙光 《深基坑支护事故处理经验录》北京 机械工业出版社
[2]夏才出 潘国荣等《土木工程监测技术》北京 中国建筑工业出版社
[3]林宗元 《岩土工程试验监测手册》沈阳 辽宁科学技术出版社
[4]刘俊岩等《建筑基坑工程监测技术规范》北京 中国计划出版社
[5]黄强等 《建筑基坑支护技术规程》北京 中国
【关键词】建筑基坑；基坑监测；安全‘支护结构
一、基本概念与基坑监测的重要意义
（一）基本概念
建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施称为基坑支护结构。基坑支护结构可分为自立式挡土体系和围护墙体加水平支撑挡土体系。自立式挡土体系包括放坡开挖、土钉墙、混凝土搅拌桩重力坝等；围护墙体加水平支撑体系包括smw桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等加水平支撑。
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。基坑监测主要包括：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。基坑工程监测技术是一门综合性很强的技术，它以土力学、结构力学、及岩土工程设计理论和方法等学科为理论基础，以测量学、仪器仪表、传感器、计算机等学科为技术手段，同时还融合了施工工艺与工程实践经验。
随着城市化进程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在总体数量、开挖深度和使用领域方面得到了高速发展。基坑工程的特点总体来说表现为：支护类型多样；岩土及周边环境复杂；开挖面积及深度越来越大。
（二）基坑监测的重要意义
1.能为信息化施工和优化设计提供依据
在基坑工程中，工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，设计值还不能全面、准确的反映工程的各种变化；
对于复杂的大中型基坑或环境要求严格的项目，往往难从已有的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，需要依赖于施工过程中的现场监测。
2.能为基坑支护结构及周边环境安全提供保障
在城市中深基坑工程往往处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程附近，所以在基坑开挖和施工过程中，支护结构体系、邻近建筑物及道路管线的安全性、稳定性显得尤为重要。如果处理不当，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
3.是发展基坑设计理论的重要手段
现有的基坑支护结构的内力变形计算的方法很多，如等值梁法、连续介质有限元法以及弹性地基杆系有限元法等等。等值梁法把围护结构简化成两根梁进行计算，显然不能准确计算围护结构的位移，是典型的强度控制设计方法。随着计算机的普及，有限元兼有广泛通用性和灵活性，可模拟复杂的施工过程，成为一种很有前途的基坑设计计算方法，但目前连续介质有限元法由于土的本构关系尚在发展中，缺乏真实反映土的应力应变关系的本构模型，以及计算参数难以准确确定，也不能准确计算出支护结构及土体的位移。杆系有限元法作为一种计算方法具有概念清晰，计算简单，计算参数较少，受到基坑工程设计人员的青睐。但现有的杆系有限元法的计算参数的取值因为众多复杂因素的影响尚没有较好的计算方法，取值多凭设计者本人的经验，因而计算结果与实际差别较大，计算结果不稳定且精度很低，不能满足对变形要求较严格的、大型复杂的基坑工程的设计要求。
基坑工程监测数据能够验证设计计算的准确性，大量的基坑监测数据能够为基坑工程设计理论水平的完善提供依据。
下面已工程实例介绍一下基坑工程监测对基坑安全的重要作用。
二、基坑监测工程实例
（一）工程概况
本工程地处天津港东疆港区，拟建场区地形较平坦，场地北侧紧邻人造沙滩防潮堤。场地内表层为吹填土，3m以下为淤泥层。支护方案采用双排灌注桩挡土，水泥搅拌桩隔水，大口井降水，双层搅拌桩桩顶设帽梁与连梁。基坑开挖深度7m，安全等级为二级。支护设计见图1。
1.围护墙顶部水平位移：沿围护墙顶部（帽梁）每隔15m左右布设一个观测点，共布设30个观测点。
2.围护墙顶部竖向位移：沿围护墙顶部（帽梁）每隔15m左右布设一个观测点，共布设30个观测点。
3.深层水平位移（测斜）：沿围护桩每隔40m左右布设一个测斜孔，共布设8个测斜孔，测斜孔深度等于该处支护桩深度。
4.地下水位：按设计图纸共10口观测井。
（四）监测过程中出现的问题及处理措施
1.基坑土方开挖不久就发现支护桩成桩质量不好，局部桩内钢筋裸露（见图2），势必会影响支护桩的承载能力。
通过以上情况可以看出，基坑监测工作在整个基坑工程中发挥着至关重要的作用。特别是在基坑出现质量问题或支护结构不稳定时，基坑监测就成了决策者的耳目，时刻指引着基坑施工工作向着安全、稳定的方向发展，而且可以使安全性和经济性达到一个合理的平衡。
三、基坑工程中存在的一些安全隐患
通过现场调查和查阅相关统计资料，可以把影响基坑安全的因素归纳为以下几点：
（一）勘查因素
土的勘查报告是提供给基坑设计的重要依据，如果勘查提供的资料提供的不全、不准或不详细，造成基坑工程出现问题。
（二）基坑设计方案考虑不周
基坑设计涉及多种学科如土力学、基础工程、结构力学、测试技术等，如果设计人员经验不足或是建设方执意 压低工程造价，容易造成设计方案的不周全，给基坑工程带来安全隐患。
（三）施工质量问题
由于施工单位在思想认为基坑支护是临时性工程，重视成度不够，造成施工质量不过关，给基坑工程带来安全隐患。
（四）基坑地下水及其他水患影响
在基坑工程中，若对地下水处理不当，也可能导致基坑出现险情甚至事故。主要表现为：①地下水渗透引起的基坑开裂坍塌；②基坑突涌导致基坑底土开裂出现管涌；③暴雨袭击中基坑长期受雨水浸泡引起地基土强度降低；④基坑周围水管破裂漏水及生活用水渗入基坑，引起岩土力学性质发生变化；⑤降低地下水位引起地面沉降及周围建筑物倾斜开裂。
（五）基坑管理不完善
某些工程事故与技术性问题无关而是由于建设方或总承包现场管理混乱造成的。包括投资方片面压价、施工层层分包、不适当的参与选择或强行拍板某种支护方或降水方案等。
（六）综合因素影响
综合因素造成基坑事故的影响因素很多，极大部分是因土质情况复杂、地下水季节变化、冻胀土、支护结构的锚杆失效等因素造成的基坑事故。
四、几点体会
在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。
在保证基坑工程的安全性和经济性两者中找到合理的平衡一直是工程建设方和工程技术人员的不懈追求。大量的基坑监测资料可以为基坑优化设计提供有效依据，使以后的基坑设计方案能够在保障基坑安全的情况下具有良好的经济性。
参考文献：
[1]王曙光 《深基坑支护事故处理经验录》北京 机械工业出版社
[2]夏才出 潘国荣等《土木工程监测技术》北京 中国建筑工业出版社
[3]林宗元 《岩土工程试验监测手册》沈阳 辽宁科学技术出版社
[4]刘俊岩等《建筑基坑工程监测技术规范》北京 中国计划出版社
[5]黄强等 《建筑基坑支护技术规程》北京 中国