監(jiān)測(cè)技術(shù)在深基坑開挖過(guò)程中的應(yīng)用簡(jiǎn)析

中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江蘇總隊(duì) 江蘇 211135

摘要：由于現(xiàn)代建筑工程體量不斷增大，樓層不斷增高，對(duì)于深基坑施工的要求也越來(lái)越高。為了保證深基坑開挖工程中的安全文明施工，必須做好深基坑在開挖過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作。因此，本文針對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)在深基坑開挖中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為工程的順利實(shí)施做好基礎(chǔ)工作。

關(guān)鍵詞：深基坑；土方開挖；監(jiān)測(cè)

土方開挖是深基坑支護(hù)施工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)工程施工影響很大，在開挖過(guò)程中要結(jié)合實(shí)際情況制定不同的施工方案，同時(shí)還要做好監(jiān)測(cè)工作，確保施工過(guò)程中安全處于可控狀態(tài)，這就需要利用監(jiān)測(cè)技術(shù)，與基坑施工密切配合，從而順利的完成工程建設(shè)任務(wù)。

1深基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容及布置

1.2基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深層水平位移、圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂水平位移、圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂豎向位移、周邊地表沉降、土體分層沉降、支撐軸力（鋼支撐、混凝土支撐）、管線沉降、建筑物傾斜、建筑物沉降、潛水水位、立柱豎向沉降、土壓力和水壓力、基坑底部回彈、裂縫監(jiān)測(cè)等的監(jiān)測(cè)。

1.3基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇

基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、基坑周圍的風(fēng)險(xiǎn)因素和基坑的地質(zhì)條件以及施工監(jiān)測(cè)方案等因素決定，施工現(xiàn)場(chǎng)采集的原始數(shù)據(jù)通過(guò)軟件處理與分析，提供監(jiān)測(cè)報(bào)表，能夠及時(shí)反映基坑的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化，為基坑在開挖過(guò)程中的安全施工提出建議。

1.4監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置與埋設(shè)

1）基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則是依據(jù)監(jiān)測(cè)方案結(jié)合實(shí)際的施工環(huán)境從所有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中選擇幾種關(guān)鍵的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在確定如何布設(shè)測(cè)點(diǎn)之前，必須了解本基坑的地質(zhì)條件周邊環(huán)境情況和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式，再根據(jù)類似工程基坑的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)、最新監(jiān)測(cè)規(guī)范要求來(lái)布設(shè)點(diǎn)的范圍和密度。

在施工進(jìn)場(chǎng)以前，我們要把需監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位埋設(shè)完成，經(jīng)過(guò)一定的穩(wěn)定周期后測(cè)量出各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的靜態(tài)值作為初始值。圍護(hù)體頂部沉降、頂部位移點(diǎn)位應(yīng)直接布設(shè)在圍護(hù)體上，道路上面無(wú)法布設(shè)沉降點(diǎn)時(shí)應(yīng)用電錘剔小坑然后再埋設(shè)沉降釘，坑不要太大以免對(duì)過(guò)往的行人和車輛造成安全隱患，如果基坑周邊的馬路上的管線非常重要的話，需要把管線周圍用醒目的擋板圍起來(lái)然后把管線挖出來(lái)，在管線上面直接布設(shè)點(diǎn)。

2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移、豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

基坑頂部位移點(diǎn)包括水平位移點(diǎn)和垂直位移點(diǎn)，它們可以共用同一個(gè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，布設(shè)在基坑地連墻的頂部。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和測(cè)量規(guī)范，一般情況下大約每隔25 m布設(shè)一個(gè)位移點(diǎn)，在重要監(jiān)測(cè)部位要適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜管的埋設(shè)

根據(jù)每個(gè)基坑不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，測(cè)斜管的埋設(shè)方法不同，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)是地下連續(xù)墻，測(cè)斜管就埋設(shè)在地下連續(xù)墻里面，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)是SMW工法樁，測(cè)斜管一般是和工法樁焊接在一起，且埋設(shè)在容易塌方的地方，一般是圍繞基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的輪廓每隔20 m～30 m布設(shè)一個(gè)測(cè)斜孔，風(fēng)險(xiǎn)較大的地方應(yīng)該加密布設(shè)，測(cè)斜孔的深度至少要和開挖總深度相等或者是比開挖總深度深幾米，如果基坑采取明挖法施工，一般以測(cè)斜管底部作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)。如果基坑采用暗挖法施工，一般以測(cè)斜管頂部為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

將測(cè)斜管底部裝上底蓋用螺絲固定好放入鉆孔中，逐節(jié)組裝，隨著深度的增加，浮力會(huì)越來(lái)越大，這時(shí)候要往測(cè)斜管內(nèi)注入清水，使測(cè)斜管很容易地下到最底處，然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)斜管，讓測(cè)斜管的十字絲垂直于基坑內(nèi)部，接著把細(xì)沙子注入鉆孔與測(cè)斜管之間，固定測(cè)斜管。

測(cè)斜管固定以后，用帶有一定壓力的水槍向測(cè)斜管內(nèi)注入清水，直到測(cè)斜管內(nèi)無(wú)臟水返出，流出清水時(shí)為止，這樣就證明測(cè)斜管已經(jīng)被沖洗干凈，為測(cè)斜奠定了基礎(chǔ)，由于測(cè)斜儀探頭非常昂貴，所以在第一次測(cè)斜之前要進(jìn)行一次模擬測(cè)斜，就是用假探頭試測(cè)一下測(cè)斜管是否暢通，在不確定測(cè)斜管是否暢通時(shí)，不允許放入探頭。

由于施工環(huán)境的復(fù)雜性和其他的不確定因素容易對(duì)測(cè)斜管造成破壞，所以要在布置完成以后對(duì)每個(gè)測(cè)斜管進(jìn)行坐標(biāo)和高程的采集，當(dāng)測(cè)斜管受到破壞以后很容易根據(jù)坐標(biāo)準(zhǔn)確地找到。而且要在管口旁邊系上醒目的小旗子以起警示作用。

4）水位孔的埋設(shè)

在基坑開挖之前要對(duì)基坑進(jìn)行降水，當(dāng)基坑內(nèi)的水位降到一定程度以后就有可能會(huì)使基坑外的水向基坑內(nèi)滲透，基坑外的地下水通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)滲透是導(dǎo)致基坑塌方的重大因素之一，因此對(duì)水位監(jiān)測(cè)是確?；邮┕ぐ踩闹匾椒ㄖ唬又車豢椎穆裨O(shè)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃毁Y料和地質(zhì)情況，在含水量大和滲水性強(qiáng)的地方緊鄰基坑旁邊進(jìn)行布置，間距為20 m～30 m，要平行基坑邊，與測(cè)斜管埋設(shè)的不同點(diǎn)是要在水位管底部鉆許多細(xì)孔然后再用過(guò)濾紗布包好，這樣做的目的是既要保證地下水的流通又防止地下泥土雜物堵塞小孔，達(dá)到監(jiān)測(cè)目的。

5）土壓力計(jì)和水壓力計(jì)的埋設(shè)

對(duì)環(huán)境要求比較高的工程都必須安裝土壓力計(jì)和水壓力計(jì)，它們是對(duì)地下土體應(yīng)力和地下水壓力監(jiān)測(cè)的有效手段，土壓力計(jì)要隨基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)安裝，安裝時(shí)一定注意要讓壓力面向外，安裝地點(diǎn)是在基坑隱患處的圍護(hù)樁側(cè)向受力點(diǎn)，水位計(jì)安裝時(shí)也需要鉆孔，在不同的深度分別安裝水位計(jì)然后用干燥粘土填實(shí)，當(dāng)土球吸足水后會(huì)自動(dòng)將鉆空格封堵好。安裝好這兩種壓力計(jì)以后一定要保護(hù)好它們的引出線和編號(hào)不丟失。

6）軸力計(jì)的埋設(shè)

當(dāng)基坑開挖到一定深度后，依靠圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身的力量無(wú)法保證基坑的安全，需要在基坑中間安裝水平鋼支撐來(lái)保證基坑結(jié)構(gòu)的安全，軸力計(jì)就是一種安裝在鋼支撐頭上的應(yīng)力計(jì)，用于監(jiān)測(cè)鋼支撐的受力情況，它的安裝需要施工單位的配合，軸力計(jì)必須由電纜線引出，要保護(hù)好它的電纜線和編號(hào)不受損壞。

2基坑的監(jiān)測(cè)頻率、方法及注意的事項(xiàng)

2.1基坑的監(jiān)測(cè)頻率

基坑的監(jiān)測(cè)頻率一般根據(jù)基坑的等級(jí)不同而有所不同，具體的監(jiān)測(cè)頻率需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙和施工監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行具體規(guī)定，總之監(jiān)測(cè)頻率的確定應(yīng)能系統(tǒng)地反映監(jiān)測(cè)對(duì)象所測(cè)項(xiàng)目的重要變化過(guò)程而又不遺漏其變化的重要時(shí)刻。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻率：

1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值。2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化較大或速率加快。3）存在勘測(cè)未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)。4）超深、超長(zhǎng)開挖或未及時(shí)加撐等違反設(shè)計(jì)工況施工。5）基坑及周邊大量積水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨、市政管道出現(xiàn)泄漏。6）基坑附近地面荷載突然增大或超過(guò)設(shè)計(jì)限值。7）支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂。8）周邊地表突發(fā)較大沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂。9）臨近建筑突發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂。10）基坑底部、側(cè)壁出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙等現(xiàn)象。

2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移的監(jiān)測(cè)方法

圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移的監(jiān)測(cè)方法一般用極坐標(biāo)法，基準(zhǔn)點(diǎn)要選在3倍基坑以外土質(zhì)堅(jiān)固的地方，每個(gè)基坑工程至少應(yīng)有3個(gè)穩(wěn)定、可靠的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，工作基點(diǎn)應(yīng)選在相對(duì)穩(wěn)定和方便使用的位置。每次觀測(cè)都必須定向，每次觀測(cè)值與前一天觀測(cè)值之差為日變化量，每次觀測(cè)值與初始觀測(cè)值之差為累計(jì)變化量，當(dāng)然也可以用余弦定理公式進(jìn)行位移變化的計(jì)算，一般認(rèn)為，當(dāng)日變化量超過(guò)設(shè)計(jì)值的80%或者累計(jì)值超過(guò)設(shè)計(jì)值的80%時(shí)應(yīng)向業(yè)主，施工，監(jiān)理各單位進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)警。

3結(jié)語(yǔ)

深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)可以確保深基坑施工期間基坑的穩(wěn)定性以及基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，可以控制施工對(duì)周圍環(huán)境和已有建筑物以及市政管線的影響。在深基坑的施工中，施工單位可以依據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整，消除安全隱患。另外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還可以為優(yōu)化施工方案提供理論驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。在深基坑的施工中采用基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)土方開挖的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，它能夠很好的指導(dǎo)深基坑工程的施工，確保工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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