巖土工程深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

宮立偉

大連馳敖建設(shè)發(fā)展有限公司 遼寧 大連 116000

前言

深基坑工程對(duì)于巖土結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)和質(zhì)量情況有著較高的要求，因此監(jiān)測(cè)技術(shù)的合理運(yùn)用就變得十分關(guān)鍵。為了確保監(jiān)測(cè)技術(shù)科學(xué)運(yùn)用，相關(guān)技術(shù)人員就需要在了解監(jiān)測(cè)內(nèi)容和技術(shù)的基礎(chǔ)之上，選擇合適的監(jiān)測(cè)工具，并按照相關(guān)要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)，切實(shí)保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 巖土工程深基坑主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容與技術(shù)

1.1 基坑支護(hù)位移監(jiān)測(cè)

第一，支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移和垂直沉降監(jiān)測(cè)：基坑工程中最直接、最重要的觀測(cè)內(nèi)容就在于支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移和垂直沉降監(jiān)測(cè)，其主要目的在于找出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)任意水平位移、垂直位移與固定參照點(diǎn)相應(yīng)值的變化，構(gòu)成變化曲線圖。第二，支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜位移監(jiān)測(cè)：支護(hù)結(jié)構(gòu)的深層撓曲變形觀測(cè)，是通過支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜位移來得以體現(xiàn)的，而這也是主要的控制深基坑位移的手段。通常埋設(shè)測(cè)斜裝置以監(jiān)測(cè)，測(cè)斜裝置的構(gòu)成包括了測(cè)斜管、測(cè)斜儀以及測(cè)讀儀。在監(jiān)測(cè)中，測(cè)斜管與支護(hù)結(jié)構(gòu)長度應(yīng)保持一致，并延伸至地表，材料通常為PVC測(cè)斜管。

1.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力監(jiān)測(cè)

首先，支護(hù)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力監(jiān)測(cè)：對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通常包括了支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)。其主要目的在于通過構(gòu)件受力鋼筋應(yīng)力的測(cè)定，然后根據(jù)鋼筋和混凝土共同工作以及變形協(xié)調(diào)條件反算得到。

其次，土壓力的監(jiān)測(cè)：土壓力監(jiān)測(cè)通常在圍護(hù)結(jié)構(gòu)迎土面埋設(shè)土壓力計(jì)，為保證在澆混凝土?xí)r，避免混凝土不包裹土壓力計(jì)，最好在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外面鉆孔埋設(shè)土壓力計(jì)。

1.3 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)

在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的孔隙位置處的水壓力環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)非常關(guān)鍵，其壓力變化的情況需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，才能確定發(fā)生沉降現(xiàn)象的可能性，同時(shí)可以集中管控由于開挖作業(yè)引起的不良地質(zhì)情況變化，以及地表受力出現(xiàn)隆起導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的問題，并可以有效地阻止沉井進(jìn)一步出現(xiàn)下沉的狀況。以上這些問題都可以采取對(duì)空隙處的水壓監(jiān)測(cè)和分析得出的結(jié)果來進(jìn)行評(píng)估和判斷，從而有效防范可能出現(xiàn)的安全隱患和事故。

1.4 坑內(nèi)土層監(jiān)測(cè)

基坑底部的土層結(jié)構(gòu)是否會(huì)隨著施工作業(yè)的進(jìn)一步推進(jìn)而出現(xiàn)某些危險(xiǎn)的因素和問題，這是坑內(nèi)和底部監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)，技術(shù)人員主要檢查基坑底層位置的土層是否出現(xiàn)了隆起等情況，一般會(huì)采用水準(zhǔn)設(shè)備儀器來作為監(jiān)測(cè)的測(cè)量工具[1]。

2 在深基坑巖土工程中較為常見的監(jiān)測(cè)儀器

2.1 深層沉降儀

深層沉降儀主要是對(duì)基坑范圍內(nèi)不同土層的隆起或者是沉降進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的儀器，其組成部分主要是帶刻度的標(biāo)尺和探頭，其中探頭的敏感度比較高，是由磁性材料構(gòu)成的。當(dāng)土層中提前預(yù)埋的磁性材料圓環(huán)與探頭接觸之后，沉降儀就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)。這也就表示，沉降器孔口處的標(biāo)高和刻度就是磁性材料圓環(huán)目前所處的位置，通過這種方式來獲取相應(yīng)的位置變化情況。在不同施工環(huán)節(jié)中同一個(gè)磁性材料圓環(huán)的測(cè)量結(jié)果會(huì)存在著一定的差異，通過比較和分析結(jié)果就能夠確定相應(yīng)土層出現(xiàn)隆起或者是沉降的程度。在應(yīng)用深層沉降儀測(cè)量的過程中，主要可以分為場(chǎng)地土深層沉降觀測(cè)和井口標(biāo)高觀測(cè)兩個(gè)部分。

2.2 測(cè)斜儀

測(cè)斜儀主要是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部或者是沿鉛垂方向土層出現(xiàn)的水位平移進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的一種測(cè)量儀器，是對(duì)單向位移進(jìn)行測(cè)量的工具，也可以進(jìn)行簡單的雙向位移測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果最終能夠算出其矢量和，這樣就能夠得出位移的方向和最大值。對(duì)于埋設(shè)測(cè)斜管來說，主要分為四個(gè)步驟：

在埋設(shè)測(cè)斜管的位置鉆孔。根據(jù)開挖基坑的深度來明確測(cè)斜管的埋設(shè)深度，側(cè)向位移基準(zhǔn)主要是依據(jù)假設(shè)深基坑巖土中支護(hù)結(jié)構(gòu)土體沒有出現(xiàn)側(cè)向位移。

將底蓋裝在測(cè)斜管底部，在組裝的時(shí)候需要逐節(jié)進(jìn)行。在安裝測(cè)斜管的時(shí)候，需要對(duì)其內(nèi)部的導(dǎo)槽進(jìn)行全面的檢查，使導(dǎo)槽與坑壁之間始終處于平行或者是垂直的狀態(tài)。將清水注入測(cè)斜管內(nèi)，并用砂石逐段逐層的填滿孔壁與測(cè)斜管之間存在的孔隙，這樣就能夠保證測(cè)斜管固定。

在固定好測(cè)斜管之后，需要將管內(nèi)沖洗干凈，在測(cè)斜管內(nèi)放入探頭模型，并在導(dǎo)槽內(nèi)上下滑行，這是為了檢查導(dǎo)槽的通行是否受到阻礙。對(duì)于測(cè)斜儀中的探頭設(shè)備來說，價(jià)格比較昂貴，如果不能保證測(cè)斜管內(nèi)能夠順利通行的話，一般是不會(huì)將探頭放入其中的。

對(duì)測(cè)斜管管口的高程和坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，并做出明顯的標(biāo)志，這有助于在后期施工的過程中保護(hù)好管口。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量之前，鉆孔列表需要根據(jù)具體的孔位布置圖來進(jìn)行有效制定，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果[2]。

3 巖土工程深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用中的重要事項(xiàng)

巖土工程施工中所采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)具備的實(shí)用性功能較多，能夠?qū)Χ喾N關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)和支護(hù)型結(jié)構(gòu)展開準(zhǔn)確而全面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，比如在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中所采取的連續(xù)墻施工模式，要確立其墻體的高度指標(biāo)，也就是其在基坑內(nèi)部所處的深度，并防范可能出現(xiàn)的塌陷或者墻壁開裂等事故，可以采取攪拌樁的處理方式來進(jìn)行加固，以起到強(qiáng)化墻體承載力和支撐力的重要作用。所使用的混凝土等材料要檢測(cè)其性能指標(biāo)，開展嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)管理工作，確保其性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范。在工作期間要根據(jù)監(jiān)測(cè)工作的規(guī)定來設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備及其元件所處的位置，確定其應(yīng)用模式，通過采集各處信息來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為基坑施工應(yīng)對(duì)方案提供信息支持。

4 結(jié)束語

對(duì)于巖土工程深基坑施工來說，其監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)和目的同一般的工程測(cè)量之間存在明顯差異，與傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備和方法之間也存在很大不同。因此，在深基坑巖土工程監(jiān)測(cè)過程中，需要技術(shù)人員熟練的了解和掌握相關(guān)的規(guī)范要求，同時(shí)也需要熟練的操作監(jiān)測(cè)儀器，從而能夠準(zhǔn)確地獲取到深基坑巖土工程的相關(guān)數(shù)據(jù)。

[1]方宏青.某廣場(chǎng)項(xiàng)目深基坑監(jiān)測(cè)研究[J].建筑安全,2018,33(03):9-12.

[2]舒曉龍.深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與探討——以杭州奧體博覽城主體育場(chǎng)基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為例[J].西部資源,2017,(03):155-156.