狭小空间在线生产厂房基坑变形监测

狭小空间在线生产厂房基坑变形监测

许进学

五冶集团上海有限公司

摘要：本文以湛江钢铁三高炉系统项目冷轧3标为背景，重点讲述在狭小空间内在线生产厂房基坑监测，本次建造的连退机组为在已施工完毕的厂房内再次补桩、开挖，基坑北侧开挖边线紧贴厂房支柱基础，南侧紧邻投产生产线，施工区域狭小，且存在难以避让或无法避让的已施工基础。基坑支护方式多样，为保证施工安全，采用变形监测来掌握形变的趋势及大小，从而分析原因，采取措施，防止安全事故的发生。

关键词： 狭小空间 变形监测

引言：变形监测为建（构）筑物提供了动态变化和工作情况的监测数据，通过对工程建（构）筑物施工和运营期间的变形观测资料分析研究，还可以验证地基与基础的计算理论和方法及工程结构设计的合理性，为不同的地基与工程结构规定合理的允许变形值，为工程建筑物的设计、施工、管理和科学研究工作提供了第一手资料。

1、工程概况及工作内容

本工程的监测项目为：冷轧工程3 标基坑主要为高强钢厂房内4～6 区新建连退机组设备基础，按平面位置可分为西侧基坑、中间基坑、东侧基坑。

1) 土体水平位移、垂直位移监测；

2) 支护结构水平位移、垂直位移监测；

3) 南边已生产机组监测；

2、观测方法

水平位移以厂房北侧纬二路上厂区一级控制点15085、15036、18003、14054为基准点，如下图所示。

由于厂房封闭，只有东西侧两个门口进入，在东西门口内外及三个深基坑旁布设工作基点L-1、L-2、L-3、L-4、L-5组成基准网，因为现场视线受阻，L-2点位布设在中间基坑南侧，错开遮挡物保证通视。在基坑施工区域内的厂房支柱、放坡开挖的土体坡顶及支护结构上布设位移沉降共用监测点编号为 B-1～B-16及南边热镀锌在线生产机组地坪上布设位移沉降共用监测点编号R-1～R-6。每次观测前检查基准点稳定性，结合工作基点布设成导线网，数据平差后形成有效的工作基点坐标，再由工作基点采用极坐标方法观测监测点坐标。

垂直位移基准网采用水准网方式进行测量，按二等水准的精度施测。每次以基岩水准点 J2 为起算点联测 L-1～L-4 这 4个点，组成闭合水准路线。再分别以L-1、L-2、L-3为起算点观测西侧基坑、中间基坑、东侧基坑的监测点形成闭合水准路线，外业数据平差后得出监测点高程，如下图所示。

3、工程重点和难点分析

1) 本工程区域地质条件复杂，紧邻待投产生产线及已施工基础，施工区域非常有限。如何准确、及时且有针对性的进行基坑变形监测，并快速反应可靠的监测数据，及时的预警，为施工、设计、监理与管理提供精准正确的数据参考，是本项目的重点。

2) 本监测项目众多，现场施工进度快，如何抓住施工节点埋设并保护好变形观测点位，如何顺利实施现场监测，是本项目的难点。

3) 本工程区域位于已建成厂房内，照明条件相对较差，影响监测观测视线，造成降低测量效率，增加了本项目的难点。

4、工程重点和难点控制措施

1) 合理优化监测技术方案，在技术上保证监测基准网的可靠性与稳定性。使用高精度的仪器设备和熟练的作业人员，并在监测实施的过程中增加检核条件，保证监测数据的正确、可靠性。

2) 制定合理的作业计划，在最佳观测时间段测量；增加测回数，提高测量精度。

3) 加强和施工、监理单位的联系和沟通力度，每天派人至现场巡监，实时掌握现场施工状况，抓住施工节点埋设变形监测点和及时监测。

4) 变形监测点设立醒目标识，并告知施工、监理单位，共同保护测量标志。

5) 监测内容、点位布设及监测频率可根据现场施工环境、基坑变形情况做出相应加密调整。

5、数据处理与分析

根据《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）要求，本次监测的沉降测量和水平位移测量的级别定为二等，精度要求见下表。

注：监测点的高差中误差和坐标中误差是相对邻近基准点中误差。

坐标系统和高程基准采用1954 北京坐标系和1985 国家高程基准。

1) 平面导线网数据处理时距离测量采用全站仪自动进行测距温度、气压改正。基准点导线网平差计算采用“南方平差易” 进行严密平差，并生成二等水平位移监测报表。

2) 水准网平差计算以本公司自主研发软件“高程控制测量数据处理软件”平差软件进行，以测站数为权进行严密平差。计算水准路线往返观测高差 较差、附合或闭合线路的高差闭合差，并按照二等水准限差进行检验，并生成二等垂直位移监测报表。

6、预警提示

根据监测数据变化异常情况，严重程度由小到大，依次分为黄色预警、橙色预警和红色报警。

1) 黄色预警标准：监测实测的绝对值和变化速率值双控指标均达到极限值的 70%～80%之间时；或双控指标之一达到极限值的 80%～100%之间而另一个指标未达到该值时；

2) 橙色预警标准：监测实测的绝对值和变化速率值双控指标均达到极限值的 80%～100%之间时；或双控指标之一达到极限值而另一个指标未达到该值时；或者双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时；

3) 红色报警标准：监测实测的绝对值和变化速率值双控指标均达到极限值时，与此同时，实测的速率急剧增长；监测对象表面已出现裂缝。

发现监测数据出现异常情况或报警状态时，及时向甲方反应并采取相关措施。

7、结语

本篇文章介绍了狭小空间在线生产厂房基坑变形监测的测量方法及重难点解决措施，数据处理分析与提示预警，工程无小事，处处需小心，只有踏实的做好每个细节，才能保证工程的顺利进行，才能保证企业的持续发展！

------------------------------◇◇参考文献◇◇---------------------------------

[1] 工程测量标准（GB 50026-2020）

[2] 冶金工程测量规范（GB 50995-2014）

[3]《建筑变形测量规范》 JGJ 8-2016

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第一作者简介：许进学（1990-），男，大学专科（毕业于武汉工业职业技术学院工程测量专业），测绘工程师/注册测绘师。通讯地址：上海市宝山区铁力路2501号（201900）。E-mail:570753871@qq.com 电话：13817864240