對(duì)建筑工程中基坑工程監(jiān)測(cè)方法的論述

徐敏建　張家濤??

【摘要】只有及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為施工提供實(shí)時(shí)反饋，從而指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，切實(shí)保障施工安全下文本人就對(duì)建筑工程中基坑工程的監(jiān)測(cè)方法展開了詳細(xì)的論述。

【關(guān)鍵詞】監(jiān)測(cè)目的；監(jiān)測(cè)內(nèi)容；監(jiān)測(cè)儀器；監(jiān)測(cè)方法；水平位移監(jiān)測(cè)；傾斜監(jiān)測(cè)

Discussion on Monitoring Method of Foundation Pit Engineering in Construction Engineering

Xu Min-jian，Zhang Jia-tao

（Mengyin Jian'an Construction Co.， LtdMengyinShandong376200）

【Abstract】Only timely and accurate monitoring， in order to verify the support structure design， to provide real-time feedback for the construction， so as to guide the excavation and support the construction of the foundation construction， and effectively protect the construction safety of the construction of the foundation of the project monitoring methods A detailed discussion.

【Key words】Monitoring purposes；Monitoring content；Monitoring instruments；Monitoring methods；Horizontal displacement monitoring；Tilt monitoring

1. 引言

雖然人們?cè)诨娱_挖和基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了保證基坑的安全，通常都會(huì)采用了一系列的技術(shù)措施，但依然有很多基坑事故發(fā)生，當(dāng)基坑工程事故發(fā)生，就會(huì)給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大的損失，而且還會(huì)產(chǎn)生不良的社會(huì)影響。只有及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為施工提供實(shí)時(shí)反饋，從而指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，切實(shí)保障施工安全下文本人就對(duì)建筑工程中基坑工程的監(jiān)測(cè)方法展開了詳細(xì)的論述。

2. 監(jiān)測(cè)目的

（1）在深基坑開挖施工過程中，對(duì)建筑物、土體、道路、構(gòu)筑物、地下管線等周圍環(huán)境和支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力、沉降、傾斜、開裂和對(duì)地下水位的動(dòng)態(tài)變化、土層孔隙水壓力變化等，借助儀器設(shè)備或其他一些手段進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，就是深基坑開挖監(jiān)測(cè)。

（2）在開挖前期，對(duì)土體變位動(dòng)態(tài)等各種行為表現(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過大量巖土信息的提取，及時(shí)比較勘察出監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)期設(shè)計(jì)的性狀差別，分析評(píng)價(jià)原設(shè)計(jì)成果，對(duì)現(xiàn)行施工方案的合理性進(jìn)行判斷，有效預(yù)測(cè)下階段施工中可能出現(xiàn)的新情況，此時(shí)可以借助修正巖土力學(xué)參數(shù)和反分析方法計(jì)算來完成預(yù)測(cè)。為了能為后期開挖方案和步驟提出有用的建議，就需要合理和優(yōu)化組織施工提供可靠信息，從而能夠及時(shí)預(yù)報(bào)施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的險(xiǎn)情；當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取一定的工程措施，防止問題事故的發(fā)生，以確保工程安全。

3. 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（1）周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)。

周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)主要包括：鄰近構(gòu)筑物、地下管網(wǎng)、道路等設(shè)施變形的監(jiān)測(cè)，鄰近建筑物的傾斜、裂縫和沉降發(fā)生時(shí)間、過程的監(jiān)測(cè)，表層和深層土體水平位移、沉降的監(jiān)測(cè)，坑底隆起監(jiān)測(cè)，樁側(cè)土壓力測(cè)試，土層孔隙水壓力測(cè)試，地下水位監(jiān)測(cè)。具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選定需要綜合考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、周圍建筑物及地下管線、施工連受和基坑工程安全等級(jí)情況。

（2）支護(hù)體系監(jiān)測(cè)。

支護(hù)體系監(jiān)測(cè)主要包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)，支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)，支護(hù)體系應(yīng)力監(jiān)測(cè)，支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測(cè)，支護(hù)體系受力監(jiān)測(cè)，支護(hù)體系完整性及強(qiáng)度監(jiān)測(cè)。

4. 監(jiān)測(cè)儀器

通常情況下，基坑的監(jiān)測(cè)是需要借助一些設(shè)備的，一般使用的儀器主要包含以下幾種：

（1）測(cè)斜儀：該儀器主要用在支護(hù)結(jié)構(gòu)、土體水平位移的觀測(cè)。

（2）水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀：該設(shè)備主要用在測(cè)量地下管線、支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境等方面的沉降和變位。

（3）深層沉降標(biāo)：用于量測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)后土體位移的變化，以判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)。

（4）土壓力計(jì)：用于量測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)后土體的壓力狀態(tài)是主動(dòng)、被動(dòng)還是靜止的，或測(cè)量支護(hù)結(jié)構(gòu)后土體的壓力的大小、變化情況等，來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中的判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況和計(jì)算精確度。

（5）孔隙水壓力計(jì)：為了能夠較為準(zhǔn)確的判斷坑外土體的移動(dòng)，可用該儀器來觀測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)后孔隙水壓力的變化情況。

（6）水位計(jì)：為了檢驗(yàn)降水效果就可以采用該儀器來量測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)后地下水位的變化情

況。

（7）鋼筋應(yīng)力計(jì)：為了判斷支撐結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，使用該設(shè)備來量測(cè)支撐結(jié)構(gòu)的彎矩、軸力等。

（8）溫度計(jì)：溫度對(duì)基坑有較大影響，為了能計(jì)算由溫度變化引起的應(yīng)力，則需要將溫度計(jì)和鋼筋應(yīng)力計(jì)一起埋設(shè)在鋼筋混凝土支撐中。

（9）混凝土應(yīng)變計(jì)：要計(jì)算相應(yīng)支撐斷面內(nèi)的軸力，則需要采用混凝土應(yīng)變計(jì)以測(cè)定支撐混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)變。

（10）低應(yīng)變動(dòng)測(cè)儀和超聲波無損檢測(cè)儀：用來檢測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的完整性和強(qiáng)度。

無論是哪種類型的監(jiān)測(cè)儀器，在埋設(shè)前，都應(yīng)從外觀檢驗(yàn)、防水性檢驗(yàn)、壓力率定和溫度率定等幾方面進(jìn)行檢驗(yàn)和率定。應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力計(jì)、孔隙水壓力計(jì)、土壓力盒等各類傳感器在埋設(shè)安裝之前都應(yīng)進(jìn)行重復(fù)標(biāo)定；水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀等除須滿足設(shè)計(jì)要求外，應(yīng)每年由國(guó)家法定計(jì)量單位進(jìn)行檢驗(yàn)、校正，并出具合格證。由于監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的工作環(huán)境大多在室外甚至地下，而且埋設(shè)好的元件不能置換，因此，選用時(shí)還應(yīng)考慮其可靠性、堅(jiān)固性、經(jīng)濟(jì)性以及測(cè)量原理和方法、精度和量程等方面的因素。endprint

5. 監(jiān)測(cè)方法

（1）施工前，應(yīng)對(duì)周圍建筑物和有關(guān)設(shè)施的現(xiàn)狀、裂縫開展情況等進(jìn)行調(diào)查，并作詳細(xì)記錄；

（2）也可拍照、攝像作為施工前的檔案資料。對(duì)于同一工程，監(jiān)測(cè)工作應(yīng)固定觀測(cè)人員和儀器，采用相同的觀測(cè)方法和觀測(cè)線路，在基本相同的情況下施測(cè)。

（3）基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在施工前埋設(shè)，經(jīng)觀測(cè)確定其已穩(wěn)定時(shí)方可投入使用；基準(zhǔn)點(diǎn)一般不少于2個(gè)，并設(shè)在施工影響范圍外，監(jiān)測(cè)期間應(yīng)定期聯(lián)測(cè)以檢驗(yàn)其穩(wěn)定性。為了能有效確保其在整個(gè)施工期間都能夠正常使用，在整個(gè)施工期內(nèi)都應(yīng)該采取一定的保護(hù)措施。

（4）在施工之前，應(yīng)進(jìn)行不少于兩次的初始觀測(cè)。而在開挖期間則每天一般觀測(cè)一次，在觀測(cè)值相對(duì)穩(wěn)定后則可適當(dāng)降低觀測(cè)頻率。

而當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警指標(biāo)、觀測(cè)值變化速率加快或者出現(xiàn)危險(xiǎn)事故征兆時(shí)，則應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)。在布置觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，要充分考慮深埋測(cè)點(diǎn)，其不能影響結(jié)構(gòu)的正常受力的同時(shí)也不能削弱結(jié)構(gòu)的變形剛度和強(qiáng)度，通常情況下為了便于監(jiān)測(cè)工作開始測(cè)量元件已進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)時(shí)，深埋測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)的提前量一般不少于30d。

6. 支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測(cè)

觀測(cè)點(diǎn)沿基坑周邊布置，一般埋設(shè)于支護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁頂部，支撐頂部宜適當(dāng)選擇布點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)精度為2mm。在監(jiān)測(cè)過程中，測(cè)點(diǎn)的布置和觀測(cè)間隔需要遵循一些原則，通常原則如下：

（1）一般間隔10～15m時(shí)則可布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；而在距周圍建筑物較近處、基坑轉(zhuǎn)折處等重要位置都應(yīng)該適當(dāng)加密布點(diǎn)。

（2）在基坑開挖之初，只需每隔2～3d監(jiān)測(cè)一次，然而隨著開挖過程的不斷加深，應(yīng)適當(dāng)增加觀測(cè)次數(shù)，最好為1d一次觀測(cè)，在發(fā)生較大位移時(shí)，則需要每天1～2次的觀測(cè)?？紤]到基坑開挖時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄，測(cè)點(diǎn)常被阻擋等實(shí)際情況，在有條件的場(chǎng)地，可以采用視準(zhǔn)線法比較方便。

7. 支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)

在監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜時(shí)，通常采用測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、周圍環(huán)境等因素的影響，需要在關(guān)鍵地方鉆孔布設(shè)測(cè)斜管，并采用高精度測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)在各開挖施工階段傾斜變化情況，應(yīng)該及時(shí)提供支護(hù)結(jié)構(gòu)沿深度方向水平位移隨時(shí)間變化的曲線，測(cè)量精度為1mm。

設(shè)置在支護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)斜點(diǎn)間距一般為20～30m，每邊不宜少于2個(gè)。測(cè)斜管埋置深度一般是基坑的開挖深度的2倍，當(dāng)埋設(shè)在支護(hù)墻內(nèi)時(shí)，則應(yīng)該同支護(hù)墻深度相同，當(dāng)埋設(shè)在土內(nèi)時(shí)，宜大于支護(hù)墻埋深5～10m。埋入的測(cè)斜管應(yīng)保持豎直，并使一對(duì)定向槽垂直于基坑邊。在測(cè)斜管放置于支護(hù)結(jié)構(gòu)后，一般用中細(xì)砂回填支護(hù)結(jié)構(gòu)與孔壁之問的孔隙，最好用膨脹土、水泥、水按1：1：6.25的比例混合回填。目前。工程中使用最多的是滑移式測(cè)斜儀，其一般測(cè)點(diǎn)間距是探頭本身的長(zhǎng)度相同，因而通常認(rèn)為沿整個(gè)測(cè)斜孔量測(cè)結(jié)果是連續(xù)的，或者在基坑開挖過程中，及時(shí)在支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)面布設(shè)測(cè)點(diǎn)并采用光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜。endprint