基坑監(jiān)測(cè)在深基坑工程中的實(shí)踐應(yīng)用

陳林　陸繼才　呂春宏

【摘要】：隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)部位的監(jiān)測(cè)也越來(lái)越科學(xué)，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)還可以減省工程強(qiáng)度。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)作為及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中可能發(fā)生危險(xiǎn)的先兆，判斷工程的安全性，防止工程破壞事故的發(fā)生，確保實(shí)際基坑施工安全可靠進(jìn)行的必要和有效手段，已成為工程建設(shè)管理部門強(qiáng)制指令措施，本文主要對(duì)基坑監(jiān)測(cè)在深基坑工程中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】：基坑監(jiān)測(cè)、深基坑、實(shí)踐應(yīng)用

一、前言

近年來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展下，建筑行業(yè)作為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要組成部分也得到了迅猛發(fā)展，建筑用地日趨緊張，開發(fā)和利用地下空間已經(jīng)是絕大部分開發(fā)商的選擇，然而這樣就必須對(duì)深基坑規(guī)模和深度的不斷拓展，所以，工程建設(shè)中要嚴(yán)格做好深基坑施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作，保證施工安全和工程質(zhì)量。

二、基坑監(jiān)測(cè)工作的意義

基坑監(jiān)測(cè)就是指在施工工程中或者教師使用的期限內(nèi)，對(duì)深基坑的安全和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的工作。對(duì)于復(fù)雜的工程和環(huán)境要求嚴(yán)格的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，很難借助以往的施工經(jīng)驗(yàn)或者理論來(lái)進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的好處就是可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來(lái)做好監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備，以便保證施工質(zhì)量。所以，首先應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)了解深基坑的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而設(shè)計(jì)出合理的施工方案；其次可以在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中了解即將施工的區(qū)域內(nèi)的地下設(shè)施，盡量減少對(duì)其的影響；最后通過(guò)合理的使用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)也可以在危險(xiǎn)發(fā)生之前發(fā)出危險(xiǎn)預(yù)警并且得出危險(xiǎn)的影響程度，以便施工人員可以做好安全防護(hù)和安全補(bǔ)救措施，以便將損失降到最低水平。

三、基坑監(jiān)測(cè)中存在的常見問(wèn)題

1、土層開挖和邊坡支護(hù)不配套

常見支護(hù)施工滯后于土方施工很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來(lái)完成支護(hù)施工。一般來(lái)說(shuō)，土方開挖技術(shù)含量相對(duì)較低，工序簡(jiǎn)單，組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高，工序較多且復(fù)雜，施工組織和管理都較土方開挖復(fù)雜。所以在施工過(guò)程中，大型工程均是由專業(yè)施工隊(duì)來(lái)分別完成土方和擋土支護(hù)工作，而且絕大部分都是兩個(gè)平行的合同。這樣在施工過(guò)程中協(xié)調(diào)管理的難度大，土方施工單位搶進(jìn)度，拖工期，開挖順序較亂，特別是雨期施工，甚至不顧擋土支護(hù)施工所需工作面，留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無(wú)法操作，時(shí)間上也無(wú)法完成支護(hù)工作，以致使支護(hù)施工滯后于土方施工。

2、邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求

超挖及欠挖現(xiàn)象的存在。通常情況下，在對(duì)深基礎(chǔ)進(jìn)行開挖時(shí)，都采用機(jī)械開挖以及人工修坡的方法，也就是對(duì)擋土支護(hù)的混凝土進(jìn)行初噴施工。在實(shí)際開挖的過(guò)程中，由于施工管理人員的管理不當(dāng)，對(duì)技術(shù)交底不夠充分，分層分段進(jìn)行開挖時(shí)出現(xiàn)高度不一，以及機(jī)械施工人員的操作不當(dāng)?shù)纫蛩兀斐蓹C(jī)械開挖以后，邊坡表面平整度及順直度都不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

四、基坑監(jiān)測(cè)在深基坑工程中的實(shí)踐應(yīng)用

1、基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（1）坑外土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)

可在基坑外側(cè)距地墻外邊緣一定距離的位置（隨工程情況而定） 鉆孔埋設(shè)測(cè)斜管， 管徑為70mm， 長(zhǎng)度超過(guò)墻深5m， 埋設(shè)的主要目的是監(jiān)測(cè)地墻底部的變形。下管后用中砂密實(shí)，孔頂附近再填充泥球， 以防止地表水的滲入， 其與圍護(hù)墻體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)相同。

（2）圍護(hù)墻體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)

在地墻鋼筋籠及鉆孔灌注樁制作過(guò)程中埋入測(cè)斜管， 長(zhǎng)度同墻（樁） 深， 測(cè)斜管管徑為70mm。測(cè)斜管內(nèi)壁有二組互成90b的縱向?qū)Р?，?dǎo)槽控制了測(cè)試方位。測(cè)試時(shí)， 測(cè)斜儀探頭沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底， 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間恒溫后， 自下而上以一定間隔，逐段測(cè)出對(duì)應(yīng)方向上的位移。同時(shí)用光學(xué)儀器測(cè)量管頂位移作為控制值。經(jīng)過(guò)平差計(jì)算可得各深度的側(cè)向位移值。

（3）地墻墻側(cè)土壓力監(jiān)測(cè)

基坑開挖施工中， 由于坑內(nèi)土體卸載， 導(dǎo)致墻體內(nèi)外土壓力失衡。對(duì)坑底以下地墻迎坑面一側(cè)土壓力的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 可以有依據(jù)地控制開挖速率， 以達(dá)到施工安全。安裝時(shí)， 預(yù)先將縫有土應(yīng)力計(jì)的帆布掛簾平鋪在鋼筋籠表面并與鋼筋籠綁扎固定， 掛簾隨鋼筋籠吊入槽內(nèi)， 由于混凝土在掛簾的內(nèi)側(cè)， 利用流態(tài)混凝土的側(cè)向擠壓力將掛簾連同土應(yīng)力計(jì)壓向土層， 并迫使土應(yīng)力計(jì)與土層垂直表面密貼。

（4）支撐軸力監(jiān)測(cè)

當(dāng)鋼弦式測(cè)力儀器受力后，同時(shí)引發(fā)儀器內(nèi)的鋼弦松緊程度變化。測(cè)讀儀通過(guò)測(cè)讀鋼弦振動(dòng)頻率的變化來(lái)反映鋼弦的松緊程度。當(dāng)鋼弦受力拉伸以后，頻率就越高；反之就越低。通過(guò)事先的標(biāo)定系數(shù)來(lái)計(jì)算測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)力。一般每組2只鋼筋計(jì)。支撐梁扎好鋼筋后，在設(shè)計(jì)要求的位置處上、下對(duì)稱各截去一段約50cm長(zhǎng)的鋼筋，然后在截去鋼筋的位置上將鋼筋計(jì)焊接上，焊接長(zhǎng)度要滿足規(guī)范要求；也可在設(shè)計(jì)要求的位置采用綁扎法將鋼筋計(jì)固定，綁扎長(zhǎng)度要滿足規(guī)范要求。 鋼筋計(jì)電纜線用細(xì)塑料管保護(hù)，并固定在鋼筋上，然后將各線頭引出置于施工不易碰撞處。

（5）地下水位觀測(cè)

水位管采用外徑為Φ55mm的塑料管，測(cè)孔用Φ130mm鉆機(jī)成孔，并用濾水PVC管護(hù)壁。鉆機(jī)成孔，成孔過(guò)程中記錄地層、初見水位及靜止水位，當(dāng)使用泥漿鉆成孔，必須洗井。成孔到預(yù)定深度后，下水位管，底部2m為過(guò)濾器。在孔內(nèi)填濾料至孔口1m處，然后用粘土將剩余空段填滿。觀測(cè)孔口保護(hù)：孔口高出地面0.1m左右，并加井蓋。

2、運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行基坑變形監(jiān)測(cè)

深基坑開挖過(guò)程中，由于坑內(nèi)卸荷致使周圍結(jié)構(gòu)因內(nèi)外壓力差值產(chǎn)生位移，造成外側(cè)土體變形，導(dǎo)致災(zāi)害事故的發(fā)生。目前對(duì)土體位移的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是有效預(yù)防基坑變形造成危害的有效技術(shù)手段。GPS技術(shù)融合了網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析等多種現(xiàn)代技術(shù)，可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)采集、分析、處理基坑變形數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)點(diǎn)的三維位移同時(shí)測(cè)定，在建筑基坑變形、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

GPS 技術(shù)應(yīng)用于深基坑監(jiān)測(cè)同時(shí)也存在一定的局限性，最新的基于GPS技術(shù)的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在科研人員的努力下，不斷克服目前的局限。最新的GPS綜合系統(tǒng)有基于GPS技術(shù)的深基坑變形集成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、深基坑變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化系統(tǒng)、以3S技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)在線分析系統(tǒng)等，這些綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以單一的GPS監(jiān)測(cè)為技術(shù)基礎(chǔ)，提高了GPS技術(shù)的適應(yīng)性、可靠性和高效性，更加完善的應(yīng)用于基坑變形監(jiān)測(cè)中，促進(jìn)深基坑監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)步。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)基坑監(jiān)測(cè)在深基坑工程中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析，在現(xiàn)在建筑業(yè)急劇膨脹的時(shí)候，建筑工程的質(zhì)量問(wèn)題也有待提高，對(duì)深基坑工程中的基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)正是工程質(zhì)量和施工安全的重要保證。由于深基坑部位的施工， 施工既危險(xiǎn)，又較困難，這些都是客觀因素。但是可以在施工時(shí)發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性來(lái)減小難度，比如做好深基坑處理前的準(zhǔn)備工作，根據(jù)具體的深基坑情況，來(lái)確定合適的處理方案和運(yùn)用處理技術(shù)，這樣就可以減少安全事故的發(fā)生，從而保證深基坑工程的順利進(jìn)行。

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