監(jiān)測在基坑工程信息化施工中的作用

摘 要：現(xiàn)行的基坑圍護設(shè)計理論尚未完全成熟，為對基坑圍護體系及周邊環(huán)境安全進行有效監(jiān)護，為信息化施工提供參數(shù)及驗證設(shè)計參數(shù)、積累工程經(jīng)驗，應(yīng)進行基坑監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測 信息化 監(jiān)理要點

中圖分類號：TU473.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0060-01

1 基坑監(jiān)測的意義和目的

建設(shè)工程中的基坑開挖施工時，隨著土體應(yīng)力的變化和臨空面的產(chǎn)生，基坑內(nèi)外的土體將由原來的靜止土壓力狀態(tài)向被動和主動土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，應(yīng)力狀態(tài)的改變引起圍護結(jié)構(gòu)承受荷載并導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)和土體的變形。圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形中的任一量值超過容許的范圍，將造成基坑的失穩(wěn)破壞或?qū)χ車h(huán)境造成不利影響。

基坑工程設(shè)置于力學(xué)性質(zhì)相當復(fù)雜的地層中，由于存在著“時空效應(yīng)”，以及降雨、地面堆載和挖機撞擊等偶然因素的作用，使得現(xiàn)階段在基坑工程設(shè)計時，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算以及結(jié)構(gòu)和土體變形的預(yù)估與工程實際情況有較大的差異，并在相當程度上仍依靠經(jīng)驗。

因此，在基坑施工過程中，只有對基坑圍護結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體和相鄰的建（構(gòu)）筑物進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對基坑工程的安全性和對周圍環(huán)境的影響程度有全面動態(tài)的了解。通過監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，在出現(xiàn)異常情況時及時反饋信息，并采取必要的工程應(yīng)急措施，防止基坑事故發(fā)生，避免人身傷害和重大經(jīng)濟損失。根據(jù)實測的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整施工工藝或修改設(shè)計參數(shù)以實現(xiàn)信息化施工。

基坑監(jiān)測應(yīng)達到的目的。

（1）對基坑圍護體系及周邊環(huán)境安全進行有效監(jiān)護，在基坑圍護施筑與開挖過程中，必須在滿足圍護結(jié)構(gòu)及被圍護土體的穩(wěn)定性，避免破壞和極限狀態(tài)發(fā)生的同時，不產(chǎn)生由于圍護結(jié)構(gòu)及被圍護土體的過大變形而引起鄰近建（構(gòu)）筑物的傾斜或開裂，鄰近管線的滲漏等。基坑在破壞前，往往會在基坑側(cè)向的不同部位上出現(xiàn)較大的變形，或變形速率明顯增大。通過監(jiān)測對基坑圍護體系及周邊環(huán)境安全進行有效監(jiān)護；可以保證在基坑施工中，使基坑圍護體系及周邊環(huán)境安全始終處于受控狀態(tài)。

（2）為信息化施工提供參數(shù)，信息化施工是有效控制基坑工程安全、質(zhì)量、工期、成本的重要手段?；颖O(jiān)測即時反映出開挖產(chǎn)生的應(yīng)力和變形狀況，及時為信息化施工提供第一手真實、準確、科學(xué)的數(shù)據(jù)。隨著自動化監(jiān)測和遠程監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，信息化管理系統(tǒng)可以對當天工地現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行處理、分析，并結(jié)合基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、地質(zhì)條件、周圍環(huán)境以及當天施工工況等因素進行評判、預(yù)警、報警，提出風(fēng)險預(yù)案和相應(yīng)的工程措施，指導(dǎo)施工，確保工程安全、順利進行。

（3）驗證設(shè)計參數(shù)、積累工程經(jīng)驗，現(xiàn)行的基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計尚處于半理論半經(jīng)驗的狀態(tài)，未完全成熟?；訃o的設(shè)計和施工，應(yīng)該在充分借鑒現(xiàn)有成功經(jīng)驗和吸取失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的特點，力求在技術(shù)方案中有所創(chuàng)新、更趨完善。對于某一基坑工程，在方案設(shè)計階段需要參考同類工程的圖紙和監(jiān)測成果，在竣工完成后則為以后的基坑工程設(shè)計增添了一個工程實例?，F(xiàn)場監(jiān)測不僅確保了本基坑工程的安全，在某種意義上也是一次1∶1的實體試驗，所取得的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)和土層在工程施工過程中真實反應(yīng)，是各種復(fù)雜因素影響和作用下基坑系統(tǒng)的綜合體現(xiàn)，以此來驗證設(shè)計參數(shù)、積累工程經(jīng)驗，為優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。

2 基坑監(jiān)測工作基本要求

2.1 基坑監(jiān)測應(yīng)由建設(shè)方委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方承擔

基坑圍護設(shè)計單位及相關(guān)單位應(yīng)提出監(jiān)測技術(shù)要求，監(jiān)測單位監(jiān)測前應(yīng)在現(xiàn)場踏勘和收集相關(guān)資料基礎(chǔ)上，依據(jù)監(jiān)測要求和相關(guān)標準、規(guī)范編制詳細的基坑監(jiān)測方案，監(jiān)測方案須在本單位審批的基礎(chǔ)上報委托方及相關(guān)單位認可后方可實施。監(jiān)測方案設(shè)計時應(yīng)充分考慮各項監(jiān)測內(nèi)容間監(jiān)測結(jié)果的互相印證、互相檢驗，從而對監(jiān)測結(jié)果有全面正確的把握。監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是可靠真實的，數(shù)據(jù)的可靠性由測試元件安裝或埋設(shè)的可靠性、監(jiān)測儀器的精度、監(jiān)測方法的可靠性以及監(jiān)測人員的素質(zhì)來保證。監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是及時的，監(jiān)測數(shù)據(jù)需在現(xiàn)場及時計算處理，有疑問應(yīng)及時復(fù)測。因為基坑開挖是一個動態(tài)的施工過程，只有保證及時監(jiān)測、及時提供速報，才能有利于及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時采取措施。埋設(shè)于結(jié)構(gòu)中的監(jiān)測元件應(yīng)盡量減少對結(jié)構(gòu)的正常受力的影響，埋設(shè)水土壓力監(jiān)測元件、測斜管和分層沉降管時的回填土應(yīng)注意與土介質(zhì)的匹配。按照工程具體情況預(yù)先設(shè)定預(yù)警值和報警制度，預(yù)警值應(yīng)包括變形或內(nèi)力量值及其變化速率?；颖O(jiān)測應(yīng)整理完整的監(jiān)測記錄表、數(shù)據(jù)報表、形象的圖表和曲線，監(jiān)測結(jié)束后出具監(jiān)測報告。

基坑工程監(jiān)測技術(shù)是一門綜合性很強的技術(shù)，它以土力學(xué)、鋼筋混凝土力學(xué)及巖土工程設(shè)計理論和方法等學(xué)科為理論基礎(chǔ)，以儀器儀表、傳感器、計算機、測試技術(shù)等學(xué)科為技術(shù)支持，同時還融合了基坑工程施工工藝與工程實踐經(jīng)驗。

3 基坑監(jiān)測項目

基坑工程的現(xiàn)場監(jiān)測應(yīng)采用儀器監(jiān)測與巡視檢查相結(jié)合的方法?；庸こ态F(xiàn)場監(jiān)測的對象應(yīng)包括：圍護結(jié)構(gòu)、地下水狀況、基坑底部及周邊土體、周邊建筑、周邊管線及設(shè)施、周邊重要的道路和其他應(yīng)監(jiān)測的對象。

基坑工程的監(jiān)測項目應(yīng)與基坑工程設(shè)計、施工方案相匹配。應(yīng)針對監(jiān)測對象的關(guān)鍵部位，做到重點觀測、項目配套并形成有效的、完整的監(jiān)測系統(tǒng)。

基坑監(jiān)測具體項目為：水平位移、豎向位移（沉降）、傾斜、圍護體系內(nèi)力、深層側(cè)向水平位移（測斜）、裂縫、地下水位、孔隙水壓力、土壓力、土體分層豎向位移、坑底隆起（回彈）等。

4 監(jiān)理工作要點

（1）監(jiān)理單位對建設(shè)方委托的第三方監(jiān)測單位的資質(zhì)、監(jiān)測人員配備、儀器設(shè)備狀況等應(yīng)進行復(fù)核審查。

（2）在審批監(jiān)測方案時，審查的重點是監(jiān)測項目、監(jiān)測點布置、監(jiān)測方法及精度等級、監(jiān)測頻率和監(jiān)測報警值。審查應(yīng)注重方案的合理性，安全技術(shù)組織措施的具體性與全面性，國家強制性標準要求的符合性。

（3）在基坑工程監(jiān)測實施過程中，采用旁站監(jiān)理和巡視檢查等手段，檢查監(jiān)測單位是否嚴格按照批準的方案和技術(shù)措施進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題，及時下達監(jiān)理指令。

（4）認真、細致地解讀監(jiān)測速報，匯同設(shè)計、施工各方將監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)計值進行對比、分析，以判斷前步施工是否符合預(yù)期要求，確定和優(yōu)化下步施工工藝和參數(shù)，以達到信息化施工的目的。

（5）當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或出現(xiàn)報警情況時，應(yīng)督促施工單位及時采取糾偏措施，必要時應(yīng)立即啟動應(yīng)急預(yù)案。當發(fā)現(xiàn)糾偏措施未落實，應(yīng)急預(yù)案沒有認真執(zhí)行時，或施工中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和安全隱患時，應(yīng)當及時下達監(jiān)理指令或暫停施工令，要求施工單位整改，確?；庸こ淌┕ぐ踩⑹芸?。

參考文獻

[1] 劉俊巖，應(yīng)惠清，孔令偉，等.建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范實施手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.