對建筑工程中基坑工程監(jiān)測方法的論述

徐敏建　張家濤

【摘要】只有及時準確的進行監(jiān)測，才能驗證支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，為施工提供實時反饋，從而指導(dǎo)基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)施工，切實保障施工安全下文本人就對建筑工程中基坑工程的監(jiān)測方法展開了詳細的論述。

【關(guān)鍵詞】監(jiān)測目的；監(jiān)測內(nèi)容；監(jiān)測儀器；監(jiān)測方法；水平位移監(jiān)測；傾斜監(jiān)測

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

雖然人們在基坑開挖和基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為了保證基坑的安全，通常都會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，就會給國家和人民的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失，而且還會產(chǎn)生不良的社會影響。只有及時準確的進行監(jiān)測，才能驗證支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，為施工提供實時反饋，從而指導(dǎo)基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)施工，切實保障施工安全下文本人就對建筑工程中基坑工程的監(jiān)測方法展開了詳細的論述。

2. 監(jiān)測目的

（1）在深基坑開挖施工過程中，對建筑物、土體、道路、構(gòu)筑物、地下管線等周圍環(huán)境和支護結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力、沉降、傾斜、開裂和對地下水位的動態(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行綜合監(jiān)測，就是深基坑開挖監(jiān)測。

（2）在開挖前期，對土體變位動態(tài)等各種行為表現(xiàn)進行監(jiān)測，通過大量巖土信息的提取，及時比較勘察出監(jiān)測結(jié)果和預(yù)期設(shè)計的性狀差別，分析評價原設(shè)計成果，對現(xiàn)行施工方案的合理性進行判斷，有效預(yù)測下階段施工中可能出現(xiàn)的新情況，此時可以借助修正巖土力學(xué)參數(shù)和反分析方法計算來完成預(yù)測。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，從而能夠及時預(yù)報施工過程中可能會出現(xiàn)的險情；當(dāng)有異常情況發(fā)生時，應(yīng)及時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)測內(nèi)容

（1）周圍環(huán)境監(jiān)測。

周圍環(huán)境監(jiān)測主要包括：鄰近構(gòu)筑物、地下管網(wǎng)、道路等設(shè)施變形的監(jiān)測，鄰近建筑物的傾斜、裂縫和沉降發(fā)生時間、過程的監(jiān)測，表層和深層土體水平位移、沉降的監(jiān)測，坑底隆起監(jiān)測，樁側(cè)土壓力測試，土層孔隙水壓力測試，地下水位監(jiān)測。具體監(jiān)測項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情況。

（2）支護體系監(jiān)測。

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

4. 監(jiān)測儀器

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

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

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

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

（4）土壓力計：用于量測支護結(jié)構(gòu)后土體的壓力狀態(tài)是主動、被動還是靜止的，或測量支護結(jié)構(gòu)后土體的壓力的大小、變化情況等，來檢驗設(shè)計中的判斷支護結(jié)構(gòu)的位移情況和計算精確度。

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

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

況。

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

（8）溫度計：溫度對基坑有較大影響，為了能計算由溫度變化引起的應(yīng)力，則需要將溫度計和鋼筋應(yīng)力計一起埋設(shè)在鋼筋混凝土支撐中。

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

（10）低應(yīng)變動測儀和超聲波無損檢測儀：用來檢測支護結(jié)構(gòu)的完整性和強度。

無論是哪種類型的監(jiān)測儀器，在埋設(shè)前，都應(yīng)從外觀檢驗、防水性檢驗、壓力率定和溫度率定等幾方面進行檢驗和率定。應(yīng)變計、應(yīng)力計、孔隙水壓力計、土壓力盒等各類傳感器在埋設(shè)安裝之前都應(yīng)進行重復(fù)標定；水準儀、經(jīng)緯儀、測斜儀等除須滿足設(shè)計要求外，應(yīng)每年由國家法定計量單位進行檢驗、校正，并出具合格證。由于監(jiān)測儀器設(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，選用時還應(yīng)考慮其可靠性、堅固性、經(jīng)濟性以及測量原理和方法、精度和量程等方面的因素。endprint

5. 監(jiān)測方法

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

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

（3）基準點應(yīng)在施工前埋設(shè)，經(jīng)觀測確定其已穩(wěn)定時方可投入使用；基準點一般不少于2個，并設(shè)在施工影響范圍外，監(jiān)測期間應(yīng)定期聯(lián)測以檢驗其穩(wěn)定性。為了能有效確保其在整個施工期間都能夠正常使用，在整個施工期內(nèi)都應(yīng)該采取一定的保護措施。

（4）在施工之前，應(yīng)進行不少于兩次的初始觀測。而在開挖期間則每天一般觀測一次，在觀測值相對穩(wěn)定后則可適當(dāng)降低觀測頻率。

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

6. 支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測

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

（1）一般間隔10～15m時則可布設(shè)一個監(jiān)測點；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。

（2）在基坑開挖之初，只需每隔2～3d監(jiān)測一次，然而隨著開挖過程的不斷加深，應(yīng)適當(dāng)增加觀測次數(shù)，最好為1d一次觀測，在發(fā)生較大位移時，則需要每天1～2次的觀測?？紤]到基坑開挖時，施工現(xiàn)場狹窄，測點常被阻擋等實際情況，在有條件的場地，可以采用視準線法比較方便。

7. 支護結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測

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

設(shè)置在支護結(jié)構(gòu)的測斜點間距一般為20～30m，每邊不宜少于2個。測斜管埋置深度一般是基坑的開挖深度的2倍，當(dāng)埋設(shè)在支護墻內(nèi)時，則應(yīng)該同支護墻深度相同，當(dāng)埋設(shè)在土內(nèi)時，宜大于支護墻埋深5～10m。埋入的測斜管應(yīng)保持豎直，并使一對定向槽垂直于基坑邊。在測斜管放置于支護結(jié)構(gòu)后，一般用中細砂回填支護結(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斜儀，其一般測點間距是探頭本身的長度相同，因而通常認為沿整個測斜孔量測結(jié)果是連續(xù)的，或者在基坑開挖過程中，及時在支護結(jié)構(gòu)側(cè)面布設(shè)測點并采用光學(xué)經(jīng)緯儀觀測支護結(jié)構(gòu)傾斜。endprint