應(yīng)用激光位移計(jì)的基坑變形監(jiān)測(cè)新技術(shù)

劉子武

摘 要：該文基于筆者從事基坑變形監(jiān)測(cè)的相關(guān)研究，以激光位移計(jì)這一新技術(shù)手段在深基坑變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用為研究對(duì)象，以江蘇某車站工程為背景，詳細(xì)探討了監(jiān)測(cè)的方法和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析，結(jié)果表明，通過激光位移計(jì)能快速準(zhǔn)確獲取基坑的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比分析反饋，了解基坑變形情況和發(fā)展趨勢(shì)，可為基坑的安全施工提供參考和建議。

關(guān)鍵詞：基坑 變形監(jiān)測(cè) 激光位移計(jì) 深基坑

中圖分類號(hào)：TB21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（c）-0061-02

近年來，城市建設(shè)規(guī)?？涨昂甏螅壍澜煌ǖ能囌净虿糠謪^(qū)間以明挖工法為主，利用大量的圍護(hù)樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)之一，大部分車站基坑屬深基坑，在施工過程中，基坑變形監(jiān)測(cè)主要以圍護(hù)樁變形監(jiān)測(cè)為主，通過圍護(hù)樁的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以判斷目前基坑施工的安全情況，如何快速、高精度地獲得變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，該文利用激光位移計(jì)進(jìn)行基坑變形監(jiān)測(cè)，并配合高精度激光對(duì)準(zhǔn)裝置，該裝置具有快速、精度高、施工干擾少等特點(diǎn)，通過變形監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比分析為深基坑安全施工提供技術(shù)支撐。

1 工程概況

江蘇某車站基坑主體總長(zhǎng)140 m，為地下三層雙柱三跨框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)寬度21.6 m，基坑深度約為24.39 m，基坑共設(shè)計(jì)四道鋼支撐（鋼支撐采用609，t=16 mm鋼管支撐，標(biāo)準(zhǔn)段水平間距為3 m）。采用明挖順筑法施工，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1 200鉆孔（旋挖）樁，基坑安全等級(jí)為一級(jí)，主要支護(hù)形式為：旋挖樁+鋼支撐+樁間噴錨。該車站位于岷江水系Ⅲ級(jí)階，場(chǎng)地土主要由第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml），第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層（Q1+2fgl）及白堊系上統(tǒng)灌口組（K2g）基巖組成。該車站位置，主要地層為填土、粘性土及泥巖層，其中粘性土為不透水層。車站范圍存在的特殊巖土為人工填筑土、膨脹土、膨脹巖、風(fēng)化巖。

2 某深基坑變形監(jiān)測(cè)對(duì)比分析

2.1 激光位移計(jì)

利用激光位移計(jì)量測(cè)基坑工程內(nèi)兩點(diǎn)之間位移變化（俗稱凈空收斂量測(cè)），量測(cè)結(jié)果可以評(píng)價(jià)巖土工程圍巖穩(wěn)定程度，為工程安全提供可靠信息。

激光位移計(jì)是利用激光測(cè)距原理（無尺），并配合高精度激光對(duì)準(zhǔn)裝置，滿足快速量測(cè)、精度高、施工干擾少的特點(diǎn)。它由激光測(cè)距模塊、高精度對(duì)準(zhǔn)裝置和目標(biāo)靶3部分組成，其中激光測(cè)距模塊為核心部件，防止量測(cè)時(shí)抖動(dòng)問題，需要配置線控量測(cè)按鈕；高精度對(duì)準(zhǔn)裝置需滿足水平角和豎直角微調(diào)功能，以便激光對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)靶中心點(diǎn)；目標(biāo)靶需標(biāo)明刻線，以便每次照準(zhǔn)（如圖1、2所示）。

2.2 監(jiān)測(cè)分析

下面以激光位移計(jì)在江蘇某車站基坑應(yīng)用為例，對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。針對(duì)車站的情況編制了專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，明確了對(duì)樁頂水平位移（收斂）監(jiān)測(cè)采用激光位移計(jì)。

（1）測(cè)點(diǎn)埋設(shè)。（2）測(cè)試情況。

①樁體水平位移（測(cè)斜）測(cè)試情況。樁體水平位移（測(cè)斜）測(cè)試數(shù)據(jù)表明，CX5號(hào)樁頂部（1 m）位置向基坑內(nèi)累計(jì)變化6.49 mm，CX6號(hào)樁頂部（1 m）位置向基坑內(nèi)累計(jì)變化7.66 mm。②樁頂水平位移（收斂）測(cè) 試情況。樁頂水平位移（收斂）測(cè)試數(shù)據(jù)表明，與CX5號(hào)和CX6號(hào)樁體測(cè)斜對(duì)應(yīng)位置的ZD5樁頂水平位移（收斂）向基坑內(nèi)累計(jì)變化13.17 mm）。③支撐軸力測(cè)試數(shù)據(jù)。支撐軸力測(cè)試數(shù)據(jù)表明，與CX5號(hào)、CX6號(hào)樁體測(cè)斜和ZD5樁頂收斂對(duì)應(yīng)第一道鋼支撐軸力計(jì)ZC-1-5的軸力基本維持在600 kN左右（如圖3所示）。

（3）測(cè)試分析。測(cè)試情況表明，基坑在開挖狀態(tài)下有一定的變形。

2.3 建議

（1）利用激光位移計(jì)進(jìn)行樁頂水平位移（收斂）監(jiān)測(cè)可行，且受施工干擾小，工作效率有很大提高，可以為施工快速?zèng)Q策提供依據(jù)。（2）建議基坑及時(shí)支護(hù)、快速封閉，監(jiān)測(cè)單位加密測(cè)試頻率，隨著開挖的進(jìn)度，密切關(guān)注基坑的變形，及時(shí)分析和反饋，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工工序。

3 結(jié)語(yǔ)

深基坑屬地下工程，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析反饋很重要，通過激光位移計(jì)快速準(zhǔn)確獲取基坑的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比分析反饋，了解基坑變形情況和發(fā)展趨勢(shì)，可為基坑的安全施工提供參考和建議。

參考文獻(xiàn)

[1] 余子華.深基坑工程實(shí)踐與研究[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.

[2] 曾憲明.土釘支護(hù)設(shè)計(jì)與施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[3] 林宗元.巖土工程治理手冊(cè)[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2013.