論巖土工程施工與現(xiàn)場監(jiān)測

王建業(yè)++張德林

摘 要：巖土工程是一門結(jié)合了很多理論的工作，也是建筑施工過程中非常重要的一部分，對巖土工程施工進(jìn)行監(jiān)測對于整個施工順利進(jìn)行意義重大。筆者從3個方面進(jìn)行論述，主體探討了3種監(jiān)測的內(nèi)容、項(xiàng)目和方法，對今后巖土工程的施工和現(xiàn)場監(jiān)測工作都有積極的推動作用。

關(guān)鍵詞：巖土工程；現(xiàn)場；監(jiān)測；結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TU413 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

巖土工程就是以土力學(xué)、巖體力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)的理論和方法為指導(dǎo)，研究各種土建工程中所包含的巖土體的利用、整治及改造問題所開展的一系列系統(tǒng)的工作。對巖土工程的施工和現(xiàn)場監(jiān)測進(jìn)行研究有利于巖土工程的健康發(fā)展，筆者通過大量的實(shí)踐總結(jié)出了巖土工程監(jiān)測的一些方法。本文將從3個方面進(jìn)行論述，分別是：基坑圍護(hù)工程監(jiān)測、滑坡與崩塌災(zāi)害監(jiān)測、泥石流監(jiān)測。

一、重視基坑圍護(hù)工程監(jiān)測

基坑圍護(hù)工程監(jiān)測是一項(xiàng)內(nèi)容豐富的工作，包括3個主要方面，一是基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體、二是基坑內(nèi)外土體系統(tǒng)、三是基坑內(nèi)外水力系統(tǒng)，下面就從這3個方面出發(fā)，從監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測項(xiàng)目和監(jiān)測方法上進(jìn)行論述。

（一）基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體

1.監(jiān)測內(nèi)容

在對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行監(jiān)測的時候，需要關(guān)注兩個方面，第一是位移-支撐系統(tǒng)和墻體。具體包括圈梁角點(diǎn)的水平位移、中間位置的水平位移，還有立柱的沉降情況以及墻體的水平位移與沉降；第二是內(nèi)力-支撐系統(tǒng)和墻體彎矩。具體涉及圈梁彎矩和支撐的軸力以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)體。

2.監(jiān)測意義

通過對上述內(nèi)容的監(jiān)測，能夠起到以下幾點(diǎn)作用，對于巖土工程施工來說意義非凡。首先，可以對設(shè)計計算的準(zhǔn)確程度進(jìn)行驗(yàn)證；其次，能夠借助監(jiān)測結(jié)果反推設(shè)計計算的參數(shù)和結(jié)果，進(jìn)而對一些關(guān)鍵的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整；再次，監(jiān)測結(jié)果可以體現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體總體和局部穩(wěn)定、安全的情況，進(jìn)而能夠?qū)Y(jié)構(gòu)破壞報警前提前采取一些措施。

3.監(jiān)測方法

對基坑圍護(hù)工程的監(jiān)測主要有兩種方法，圈梁彎矩測定法和位移測量法。

（1）圈梁彎矩測定法

圈梁彎矩測定法是一種非常普遍的對基坑圍護(hù)工程進(jìn)行監(jiān)測的方法，就是在圈梁受彎的兩邊埋設(shè)兩只鋼筋應(yīng)力計或者應(yīng)變計，一共4支，用來測定不同施工階段的鋼筋應(yīng)力和鋼筋應(yīng)變。對于兩種儀器的埋設(shè)一定要符合規(guī)范，并且提前設(shè)定好初讀數(shù)。

（2）位移測量法

由于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的變形通常較小，所以在進(jìn)行位移監(jiān)測的時候?qū)x器的精度要求很高，在進(jìn)行位移測量的時候需要使用的設(shè)備也要具有較高的精度，比如經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀與測斜儀。為了保證位移測量的準(zhǔn)確性，除了要選用精準(zhǔn)的儀器外，還要注重位移測量控制點(diǎn)的選擇。

（二）基坑內(nèi)外土體系統(tǒng)

1.監(jiān)測內(nèi)容

在對基坑內(nèi)外土體進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測過程中一定要對圍護(hù)墻體的外側(cè)和圍護(hù)墻體的內(nèi)側(cè)進(jìn)行主動力和被動力的監(jiān)測，還要對坑外土體的水平位移等進(jìn)行監(jiān)測。

2.監(jiān)測點(diǎn)的布置

要想順利而準(zhǔn)確地開展監(jiān)測工作，就要準(zhǔn)備地定位監(jiān)測點(diǎn)，下面將從4個監(jiān)測內(nèi)容出發(fā)分別對監(jiān)測點(diǎn)的布置進(jìn)行說明。

（1）土壓力監(jiān)測點(diǎn)的布置

在探討土壓力監(jiān)測點(diǎn)的排布時要從兩種情況出發(fā)，第一種情況是平面，第二種情況是剖面。第一種情況下，監(jiān)測點(diǎn)位于中間，因?yàn)樵撐恢玫膲毫Πl(fā)展變化比較大；第二種情況下，監(jiān)測點(diǎn)要設(shè)置在接觸面上，這樣才可以直觀地體現(xiàn)出圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的受力情況。

（2）坑外土體的水平位移監(jiān)測點(diǎn)的布置

監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置規(guī)則與土壓力監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置原則大同小異，通常允許用圍護(hù)墻體的位移進(jìn)行代替，能夠讓工作人員更加便捷地進(jìn)行土壓力和變形關(guān)系的分析。

（3）坑外土體沉降監(jiān)測點(diǎn)的布置

坑外土體沉降監(jiān)測點(diǎn)適合布置在基坑周圍中間部位，同時要和基坑開挖面保持垂直，需要注意最外面的監(jiān)測點(diǎn)和基坑開挖面的距離要大于圍護(hù)墻體的入土深度。

（4）坑內(nèi)土體的隆起監(jiān)測點(diǎn)的布置

一定要結(jié)合基坑的形狀以及基坑的面積對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行合理地排布，一般不要超過5個點(diǎn)。

3.監(jiān)測方法

通常，在對位移進(jìn)行監(jiān)測的過程與方法等同于圍護(hù)結(jié)構(gòu)體。在進(jìn)行土壓力的監(jiān)測時常常使用兩種類型的儀器，一是電磁式的，二是鋼弦式的。不管是什么類型的儀器在使用的時候都要注重儀器位置的選定和對電路系統(tǒng)的保護(hù)。

（三）基坑內(nèi)外水力系統(tǒng)

1.監(jiān)測項(xiàng)目

對基坑內(nèi)外水力系統(tǒng)的監(jiān)測包括以下幾個內(nèi)容：基坑外水位、基坑內(nèi)水位、坑外孔隙水壓力和深層降低承壓含水層水位。

2.監(jiān)測方法

在對基坑內(nèi)外水力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測的時候使用的方法要根據(jù)具體的監(jiān)測項(xiàng)目決定。一般情況下，對水位進(jìn)行觀測的時候要結(jié)合施工規(guī)程進(jìn)行，對水位監(jiān)測要使用電測法進(jìn)行，在對孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測的時候需要埋設(shè)孔隙水壓力儀器。

二、加強(qiáng)滑坡與崩塌災(zāi)害監(jiān)測

（一）監(jiān)測目的

滑坡監(jiān)測能夠讓人們對滑坡體的演變過程更加了解，在觀測到有崩塌跡象的信息時有敏感性，只有這樣人們才能更加準(zhǔn)確地分析和評價滑坡現(xiàn)象，才能對滑坡進(jìn)行良好地預(yù)測和防御，讓監(jiān)測與預(yù)報工作更加合理、科學(xué)。

（二）監(jiān)測內(nèi)容

筆者發(fā)現(xiàn)，對滑坡及崩塌災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測要涉及以下幾點(diǎn)：變形監(jiān)測、相關(guān)因素監(jiān)測、宏觀前兆監(jiān)測。

1.變形監(jiān)測

首先對變形監(jiān)測的內(nèi)容進(jìn)行分析，既包含位移監(jiān)測和傾斜監(jiān)測，又包括與之相關(guān)的其他物理量的監(jiān)測。下面分別論述以下這3個監(jiān)測內(nèi)容。第一點(diǎn)，位移監(jiān)測就是對地表的位移和地下的位移進(jìn)行監(jiān)測；第二點(diǎn)，傾斜監(jiān)測是對地面與地下的傾斜情況進(jìn)行監(jiān)測；第三點(diǎn)，其他物理量的監(jiān)測設(shè)計應(yīng)力、推力、低聲和地溫等等。

2.相關(guān)因素監(jiān)測

與滑坡和崩塌災(zāi)害相關(guān)的因素包括地表水動態(tài)和地下水動態(tài)兩個方面。首先，地表水動態(tài)。其次，地下水動態(tài)。

3.宏觀前兆監(jiān)測

宏觀前兆監(jiān)測的內(nèi)容涉及宏觀形變和宏觀地聲兩個方面。第一，宏觀形變是對破壞前出現(xiàn)的一些表面裂痕或者局部坍塌進(jìn)行監(jiān)測；第二，宏觀地聲就是對變形破壞前要發(fā)出的聲音進(jìn)行監(jiān)聽，確定發(fā)聲的位置。

（三）檢測方法

由于滑坡與崩塌災(zāi)害監(jiān)測工作的內(nèi)容比較復(fù)雜，所以實(shí)施監(jiān)測的時候方法不是單一的，而是要結(jié)合具體的監(jiān)測內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?，要結(jié)合具體的情況具體分析，選擇方法的時候要堅持少而精的原則開展。

三、啟動泥石流監(jiān)測

（一）監(jiān)測內(nèi)容

在對泥石流進(jìn)行監(jiān)測的時候同樣要先明確監(jiān)測的內(nèi)容：形成條件的監(jiān)測、運(yùn)動特征的監(jiān)測以及流體特征的監(jiān)測。第一，形成條件的監(jiān)測就是對物質(zhì)來源和氣象水文條件的監(jiān)測；第二，運(yùn)動特征的監(jiān)測就是對動態(tài)要素和動力要素的監(jiān)測；第三，對流體特征的監(jiān)測主要涉及物質(zhì)的組成部分與物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)的監(jiān)測。

（二）監(jiān)測方法

泥石流是由一些固體物質(zhì)形成的，通常這些物質(zhì)的性質(zhì)與特征決定了其穩(wěn)定情況。對這些物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測可以很好地控制泥石流。比如固體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)屬于松散物質(zhì)，就要密切關(guān)注其穩(wěn)定情況，在一些惡劣天氣要特別關(guān)注。同時，氣象和水文條件也是不容忽視的一個方面，他們都將影響固體物質(zhì)的存在狀態(tài)，對泥石流的形成起到非常重要的作用。

結(jié)語

綜上所述，建筑施工中必然涉及巖土工程施工，在此過程中進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)控非常必要。本文從3個方面進(jìn)行探討，對巖土工程的監(jiān)測內(nèi)容和方法等進(jìn)行分析研究，對巖土工程的施工和監(jiān)測工作具有非常重要的指引作用。

參考文獻(xiàn)

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