基坑工程监测的初始值、控制值与预警值

基坑工程监测的对象是支护结构与基坑周边环境。

监测目的是对基坑支护结构、周围岩土体及周边环境中存在的各种风险的辨识、分析、评价和预测，为动态设计、信息化施工提供依据。

基坑监测应及时测报初始值、明确控制值、确定监测报警值，以便在基坑实施期间及时发现风险点并采取有效措施，以保证基坑施工安全顺利进行和周边保护对象的正常使用。

初始值、控制值、监测报警值是基坑监测不容忽缺的三个值。

如何确定？

由谁确定？

初始值

初始值（initial value）：仪器设备埋设安装后的首次测值为初值。仪器设备埋设安装后正常稳定工作前的测值为初始值。

如何测定初始值？

  JGJ 120-2012第8.2.18条要求，各监测项目应在基坑开挖前或测点安装后测得稳定的初始值，且次数不应少于两次。

GB50497-2019第6.1.5条规定，监测项目初始值应在相关施工工序之前测定，并取得至少连续观测3次的稳定值的平均值作为初始值。

（1）内力监测宜取土方开挖前连续3d获得的稳定测试数据的平均值作为初始值；

（2）土压力监测：土压力计埋设后应立即进行检查测试，基坑开挖前应至少经过1周时间的监测并取得稳定初始值；

（4）地下水位监测：水位管宜在基坑预降水前至少1周埋设，并逐日连续观测水位并得稳定初始值；

（5）锚杆轴力监测：取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值；

（6）土体分层竖向位移监测：应在沉降标或多点位移计埋设后1周量测，并获得稳定的初始值。

控制值

基坑支护设计采用承载能力极限状态与正常使用极限状态。

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012第3.1.8条要求基坑支护设计应设定支护结构的水平位移控制值和基坑周边环境的控制值。

控制值的确定原则：确保上部结构、影响范围内的其他建筑以及地下管线和道路的正常使用，并应符合现行国家标准GB50007对地基变形允许值的规定；当支护结构构件同时作为主体地下结构构件时，支护结构水平位移控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值。

基坑内、外地层位移控制应符合下列要求:

1 不得导致基坑的失稳。

2 不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工。

3 对周边已有建筑引起的变形不得超过相关技术规范的要 求或影响其正常使用。

4 不得影响周边道路、管线、设施等正常使用。

5 满足特殊环境的技术要求。

一般地，设计的控制值大于预警值。

监测报警值/预警值

GB 50497-2009称为监测报警值（alarming value on monitoring），其术语解释 “为保证建筑基坑及周边环境安全，对监测对象可能出现异常、 危险所设定的警戒值。”

GB 50497-2019称为监测预警值（forewarning value on monitoring），其术语解释 “针对基坑及周边环境的保护要求，对监测项目所设定的警戒值。”

二者均是警戒值，实质是对荷载或效应产生的内力及变形所规定的界限值，用以判断监测对象位移或受力状态是否超出允许的范围值、施工是否安全可靠。

经比较，两本规范中的表8.0.4大同小异。

基坑监测必须确定其报警值。

监测报警值应满足基坑工程设计、地下主体结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。

监测预警值决定了精度要求，精度要求决定了监测方案（方法、仪器选择、测回数、监测点布设等）；监测预警应基于支护结构的分析，综合分析的判断，由基坑工程设计方确定。

现行国家与行业规范中，明确提出基坑各监测项目监测报警值较少。《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002根据基坑侧壁安全等级提出了适用软土地区的基坑变形监控报警值，包括围护结构墙顶位移、墙体最大位移以及地面最大沉降的监控报警值，深圳市标准SJG 05-96则给出基于基坑深度的相对值指标。

1.确定依据：

（1）设计结果；

（2）相关规范标准的规定值以及有关部门的规定；

（3）工程经验类比。

2.确定原则

（1）满足设计计算要求，不可超出设计值；

（2）满足测试对象的安全要求，达到保护目的；

（3）满足各保护对象的主管部门提出的要求；

（4）满足现行的相关规范、规程要求；

（5）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济因素，减少不必要的资金投入。

3.注意事项

（1）对位移/变形预警值一般包括双控指标，累计值和速率。累积变化量中又分为绝对值各相对基坑深度控制值，取二者中的小值。对建筑、管线的报警值除考虑基坑开挖的变形外，尚应考虑其原有变形的影响；

（2）对支护结构的荷载和内力报警值按对应于构件承载能力设计值的百分比考虑；

（3）对孔隙水压力和土压力等的报警值采用了对应于荷载设计值的百分比确定；

（4）支撑轴力和锚索（杆）轴（拉）力的预警值有上、下限值。

监测报警

预警值在控制值的基础上进行确定，监测单位一般不自行制定预警值和控制值，规范一般不会直接给出。解决方法：

1）设置多道预警（红、橙、黄），分级进行；

2）控制值和预警值由设计单位提出，因为设计单位对自己的支护体系设计以及工地的地质条件更为了解；

3）必要情况下，通过专家论证。

基坑监测报警值两个值控制：累计变化量和变化速率。

（1）累计变化量，反映监测对象即时状态与危险状态的关系；

（2）变化速率，反映监测对象发展变化的快慢。过大的变化速率，往往是突发事故的先兆。

当监测数据超过上述其中之一时即进入异常或危险状态，应立即预警，通知有关各方及时分析原因并采取相应措施。

当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应通知有关各方对基坑支护结构和周边环境保护对象采取应急措施。

（1） 基坑支护结构的位移值突然明显增大或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落等；

（2） 基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；

（3） 基坑周边建筑的结构部分出现危害结构的变形裂缝；

（4） 基坑周边地面出现较严重的突发裂缝或地下空洞、地面下陷；

（5） 基坑周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；

（6） 冻土基坑经受冻融循环时，基坑周边土体温度显著上升，发生明显的冻融变形；

（7） 出现基坑工程设计方提出的其他危险报警情况，或根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

消警

消警，应由建设、设计、监理、施工、监测等多家单位共同会商或经专家论证确定。

至少应满足以下条件：

（1）应力类监测结果回到预警值以内；

（2）位移类监测数据收敛平稳连续20天（具体时间由各方会商或专家论证确定）；

（3）周边环境和工程自身经巡视没有发现异常。

消警后，应由设计单位重新设定相应的监测控制值和预警值。

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