摘要：伴随现代城市建设的不断发展，对土地的需求日益增加，城市建设用地日益紧缺，因此加强城市地下空间开发利用，促进土地集约节约，具有重要意义，然而基坑开挖过程中极易造成地表不均匀沉降，甚至引起安全事故。本文从基坑降水施工与地面沉降的原因出发，提出基于周期性采集地面沉降监测数据来探究其健康状态的相关模式，为类似工程提供参考依据。
关键词：基坑施工；地面沉降；周期性监测；关联性分析
基坑开挖施工中，基坑降水是造成地面沉降的最重要因素，由于地壳表层土体压缩沉陷而导致区域性地面标高降低的地质现象，在城市建设中存在一定的安全隐患。深基坑施工过程中地表沉降监测反映了施工对周围地表的影响及变化情况，监测沉降数据反馈验证设计，并通过综合分析地表沉降、地下水位、支撑轴力、桩顶位移等观测量来客观指导现场施工建设。
1基坑开挖与地表沉降
基坑施工时，当地下含水层水位下降到一定程度时，其原始水位以下的地层将发生重要变化，其原始基础上的有效应力将大大增加，从而导致整个地层的压缩变形，导致地面沉降。基坑降水直接导致地下水位下降，降低了层的含水率和浮力，使基坑的土体更容易压实和压缩，导致地面压缩引起的建筑物不均匀沉降。降水过程中，土体在应力作用下发生压实变形。降水引起的地面沉降的影响范围是抽水水位下降漏斗的范围，其特征是水位越接近基坑，地面沉降越大。水位下降后的高程接近枯水期地下水位的高程，可作为降水过程中基坑的影响范围。
同时，由于土体的弹性变化性质，土体的有效应力不断变化，土体的线性变化。当土的有效应力发生变化时，主要影响因素是土层的渗流量。如果土层中的渗水流量继续增加，则土壤的压实和固结程度将继续加深，从而开始脱水压实。相对抗水粘性土层的渗透系数和固结系数极低，其释水压力紧跟渗透固结规律，发展缓慢。抽水引起的地面沉降不仅发生在含水层中，而且也发生在粘性土中，而且每种主要和次要因素的比例都不同。坑内外水头差的存在会导致粉土颗粒随地下水渗漏，即边墙管涌造成地层损失，降水压实发展到下一阶段，土体中的有效应力和压缩变形会发生变化，而且它的压实变形也会逐渐稳定。
2地面沉降监测的原则与内容
(1)深基坑变形监测遵循的原则。在监测的过程中，首先要确保所有的监测方法和使用频率都要遵循合规的原则。在监测的过程中，监测数据要真实可靠，不能存在明显的数据偏差。同时，在使用的数据方面也容易出现较大的问题。只有这样才能充分反映数据信息，以满足实际的工程需要。其次，城市建筑区深基坑变形监测要遵循充分的原则。在整个实施过程中，需要全面反映坑基以及周边环境的施工过程，防止监测的盲点，减少和避免不可挽回的损失，监测内容要充分全面。
（2）深基坑变形监测的主要内容。在城市的深基坑变形监测中，其监测的对象为周边的建筑物、交通线路、管道以及场地的水位。在具体的监测项目中主要包括基坑的回弹和场地的沉降。在位移监测中，需要包括倾斜观测和基坑的侧向位移。在整个工程中，工作人员要来回巡视，确保实时监测。在整个巡查环节，一方面需要用肉眼确保和判断各类情况，同时需要用锤钎等一些辅助工具进行协助判定。在一些关键的场地可能需要辅之以文字或者图片进行记录。在整个巡查的过程中，要做好对支护结构的巡视，例如质量、变形状况、裂缝等；在施工工况方面，主要巡查坑基周围的超载问题、地表排水是否达标等；周边环境问题则主要涉及到建筑区的坑基与施工状况，特别是管道道路和建筑物的情况等；周边设施的监测方面，则主要是对基准点、监测点和相关元件的状况监测。
3地表沉降与基坑开挖的模型分析
通常工程中采用精密水准仪，周期性采集地面沉降监测点的高程变化，并进行统计分析。某基坑坡顶沉降总量与开挖建设时间的关系图如下：
图1 基坑坡顶沉降总量与开挖建设时间的关系图
对深基坑开挖与降水引起的地面沉降，主要由围护结构自身变形和坑外地下水位下降引起，但目前尚无法准确区分。深基坑开挖引起地面沉降的范围一般为开挖深度的4倍以内，在深层承压水无法完全截水，采取降压悬挂止水、坑内降水方案时，降压影响增加，承压含水层弹性释水，地面沉降在距坑壁2倍深度以内主要由围护结构自身变形引起，2倍深度以外范围主要由降水引起，超出6倍深度范围的地表变形相对不显著，较为安全稳定。
基坑建设过程中，应严格按照审批后的施工方案进行施工，及时进行支撑施工，监控部对基坑开挖过程进行监控，遇违规施工立即进行制止，要求施工方整改；开挖前，应做降水实验，确定搅拌桩止水帷幕的止水效果，以确定施工质量。基坑开挖和降水工作应严格按“先撑后降，先撑后挖，分层降水，分层开挖”的原则进行；施工单位应制定基坑施工的应急方案，准备相应应急物资，一旦发生险情，立即启动各项应急措施。
4结语
在基坑施工的过程中，由于各种因素的影响，很有可能会引发地表沉降现象的发生，这不仅严重影响了施工的质量与安全，同时对于邻近建筑也造成了一定的影响，难以推进施工的顺利进行。因此，这就要求有关施工人员能够重视基坑施工环节，在基坑施工的过程中，为避免地表沉降的发生，要事先进行优化设计，同时有关人员还要掌握一定的施工要点，做好邻近建筑的保护措施，保证基坑施工的质量，符合施工的基本要求，从而避免相关的安全事故。
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作者简介：王光盈（1983.10— ），男，汉族，山东聊城人，硕士研究生学历，工程师。现从事工程测量、摄影测量与遥感、地籍测绘等相关的研究与管理工作。