關(guān)于基坑監(jiān)測技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用研究

吳 友

(福建省建筑科學(xué)研究院， 福建 福州 350025)

0 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建筑高度也逐漸增加，基坑也隨之加深，大量建構(gòu)筑物項目都包含著深基坑工程，如地鐵、地下排水、地下商城等等[1]。但深基坑工程也存在眾多安全隱患，如何進(jìn)行深基坑的安全監(jiān)測也受到了相關(guān)人員的關(guān)注。需要對基坑的土質(zhì)進(jìn)行勘測，基坑監(jiān)測技術(shù)就是基坑監(jiān)測中的關(guān)鍵手段[2]。

1 基坑監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵作用

基坑監(jiān)測是基坑工程中獲取基坑基本情況的主要手段，指的就是對建筑基坑、周圍環(huán)境在施工以及使用期間進(jìn)行有效的監(jiān)測工作。地下土質(zhì)有許多種類型，承載條件也是大不相同，基坑施工存在著許多不確定因素，因此，施工之前及施工過程中進(jìn)行基坑監(jiān)測是非常必要的手段，進(jìn)行了詳細(xì)分析之后才能進(jìn)行施工技術(shù)方案的設(shè)計，并在施工過程中進(jìn)行情況的獲取[3]?；颖O(jiān)測工作首先是，可以通過對現(xiàn)場動態(tài)信息進(jìn)行獲取，根據(jù)數(shù)據(jù)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體的各項位移及內(nèi)力情況進(jìn)行監(jiān)測，以此為依據(jù)進(jìn)行施工進(jìn)度安排[4]。

2 關(guān)于深基坑監(jiān)測技術(shù)

2.1 監(jiān)測技術(shù)主要手段

深基坑監(jiān)測需要多種設(shè)備來輔助進(jìn)行，在選擇監(jiān)測設(shè)備時，首先要觀察監(jiān)測設(shè)備是否符合基坑變形的量程要求，并且檢查儀器精度，確保設(shè)備足夠穩(wěn)定、可靠。監(jiān)測基坑需要多種技術(shù)結(jié)合，例如變形監(jiān)測技術(shù)、信號傳輸技術(shù)等，可以通過與多種工具（如監(jiān)控專家系統(tǒng)、可視化監(jiān)測軟件、智能控制系統(tǒng)）的結(jié)合，實現(xiàn)實時監(jiān)測和分析。

2.2 監(jiān)測技術(shù)主要內(nèi)容

（1）水平位移監(jiān)測：特定的水平方向位移可以使用不同的方法進(jìn)行監(jiān)測，例如視準(zhǔn)線法、投點(diǎn)法、小角度法；任意方向位移的測定可以利用前方交會法、自由設(shè)站法、極坐標(biāo)法等；GPS測量法以及三角、邊角、三邊測量都可以從距離基坑較遠(yuǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行引點(diǎn)測量?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在基坑開挖深度至少 3倍以上的范圍，以免受到施工的影響且需要穩(wěn)定性較強(qiáng)，或者使用已經(jīng)有的穩(wěn)定點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測；不可將基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在環(huán)境差的地域?？梢赃m當(dāng)加大測回數(shù)，從而有效提高監(jiān)測的精度。（2）豎向位移監(jiān)測：可以使用幾何水準(zhǔn)、液體靜力水準(zhǔn)等多種方法進(jìn)行豎向位移監(jiān)測?？拥谆貜椀牡胤娇梢允褂没貜棻O(jiān)測標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。在測量過程中應(yīng)修正傳遞高程的金屬桿或者鋼尺等，然后配合幾何水準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測。在監(jiān)測過程中必須保證測量精度滿足要求，從而保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。（3）深層土體水平位移監(jiān)測：可以利用預(yù)埋測斜管的方式進(jìn)行圍護(hù)墻體、周邊土體的深層水平位移監(jiān)測，對各個深度的土體進(jìn)行監(jiān)測，深層土體水平位移監(jiān)測可以利用該方法高速檢出，更加準(zhǔn)確地掌握土體變形的具體情況。在進(jìn)行土體預(yù)埋測斜管之前，首先要進(jìn)行預(yù)埋位置的選擇，位置的選擇會對監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響[7]，需要認(rèn)真加以考慮，保證安排在理論變形較大的的位置。（4）傾斜測量：為了測量建筑物頂部及底部之間的水平位移和高差，可以采用傾斜監(jiān)測方法進(jìn)行。詳細(xì)將傾斜程度、速率以及方向記錄下來，主要方法包括水平角法、投點(diǎn)法、正垂線法以及前方交會法等。（5）裂縫監(jiān)測：裂縫監(jiān)測也是監(jiān)測內(nèi)容中較為重要的一個部分，主要內(nèi)容包括長度、寬度、位置、數(shù)量、走向、數(shù)量等等，在進(jìn)行裂縫監(jiān)測時要特別重要施工位置，保證監(jiān)測點(diǎn)的全面覆蓋，具體可以現(xiàn)場情況以及施工進(jìn)度的需求進(jìn)行確定。對于不同的監(jiān)測要求可以使用不同的監(jiān)測方法；利用貼石膏餅、劃平行線等多種方法進(jìn)行裂縫寬度的監(jiān)測，然后利用游標(biāo)卡尺以及千分尺進(jìn)行測量，監(jiān)測裂縫深度，若不是很深，可以使用單面接觸超聲波與鑿出法監(jiān)測，很深的裂縫則需要使用超聲波了。（6）土壓力監(jiān)測：利用土壓力計進(jìn)行土壓力監(jiān)測進(jìn)行，埋入式監(jiān)測更加符合實際需求，受力面與壓力方向應(yīng)該保持垂直并且緊緊貼住監(jiān)測對象；埋設(shè)過程中為避免土壓力計被破壞，應(yīng)做好壓力膜保護(hù)措施，并且記錄埋設(shè)信息。監(jiān)測結(jié)束后也要對壓力計進(jìn)行保護(hù)，確保無損壞，若有損壞應(yīng)及時解決或更換壓力計，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。（7）孔隙水壓力監(jiān)測：預(yù)埋應(yīng)變式、鋼弦式孔隙水壓力測試儀可以進(jìn)行孔隙水壓力監(jiān)測，測量方法主要有頻率計或者應(yīng)變計測量。（8）地下水位監(jiān)測：地下水位監(jiān)測所用的主要儀器就是水位計，為確保準(zhǔn)確率必須保證水位計的精度，一般應(yīng)在 10mm以內(nèi)。根據(jù)實際情況選擇水位監(jiān)測孔的鉆孔位置，使得監(jiān)測結(jié)果更加全面。

3 基坑監(jiān)測的意義和要點(diǎn)

基坑監(jiān)測是一項較為復(fù)雜的工作，需要多方協(xié)作才可有效進(jìn)行，在基坑監(jiān)測工作中，有以下要點(diǎn)是需要注意的：

首先應(yīng)進(jìn)行施工組織技術(shù)的設(shè)置，監(jiān)測的主要目的與內(nèi)容、方式等均應(yīng)明確清楚；方案的制定應(yīng)結(jié)合施工以及周邊環(huán)境的特點(diǎn)，詳細(xì)掌握基坑具體信息。施工開始前必須與建筑單位等相關(guān)單位進(jìn)行溝通，施工的過程中仍然要根據(jù)施工具體情況進(jìn)行方案修改，完善方案。在施工過程中應(yīng)對基坑進(jìn)行實時監(jiān)測，實時掌握基坑信息，監(jiān)測結(jié)果可能會受到多種因素改變，因此不僅要進(jìn)行監(jiān)測，還應(yīng)依據(jù)預(yù)定的頻率，監(jiān)測對象可能會隨著天氣、環(huán)境等各種外界因素的影響發(fā)生改變，所以必須增加監(jiān)測的頻率，結(jié)合多種監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析。

基坑監(jiān)測需要多次、實時地進(jìn)行，監(jiān)測方法與設(shè)備也要根據(jù)天氣、環(huán)境等條件進(jìn)行調(diào)整?；颖O(jiān)測結(jié)論應(yīng)是將多種監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行結(jié)合分析的數(shù)據(jù)總結(jié)。監(jiān)測設(shè)備還必須穩(wěn)定可靠，量程以及精度也需要滿足監(jiān)測的需要。在監(jiān)測的過程中相同的監(jiān)測項目必須采用一樣的觀測方法以及路線，儀器設(shè)備也要用同一套，此外，觀測人員也要固定，避免人為因素的影響。在實際工作中，許多地區(qū)為了減少建筑成本，常常不進(jìn)行基坑監(jiān)測。因此，應(yīng)提高相關(guān)人員對于基坑監(jiān)測的重視程度?；颖O(jiān)測前要保證監(jiān)測人員人員的專業(yè)水平，挑選經(jīng)驗豐富的人員組成監(jiān)測小組，作業(yè)人員之間要保持合作默契，若要對周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測人員應(yīng)該預(yù)先與相關(guān)單位以及施工人員進(jìn)行溝通，避免對監(jiān)測工作的影響。

深基坑的監(jiān)測工作主要是通過專業(yè)人員與設(shè)備的配合進(jìn)行的，設(shè)備一定要保證量程可以滿足工程的需求，精度也一定要精準(zhǔn)，確定無損害的情況，穩(wěn)定性要好；基坑監(jiān)測的工作較為復(fù)雜，需要多種監(jiān)測設(shè)備共同進(jìn)行，通過多種多樣監(jiān)測技術(shù)與傳輸系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，可以將監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到在線監(jiān)控系統(tǒng)以及智能信息處理系統(tǒng)當(dāng)中去，由專業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計以及分析，從而做出有效的監(jiān)測報告。

4 結(jié)語

基坑施工項目經(jīng)常需要用到基坑監(jiān)測技術(shù)來對基坑施工情況進(jìn)行了解，以便提前采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，減少變形對基坑的施工造成的影響，還可以避免可能發(fā)生的安全隱患，增加基坑施工的安全性，進(jìn)行更加全面的監(jiān)測，對施工過程中的深基坑進(jìn)行監(jiān)測，可以了解地下基坑的具體情況，實時把握基坑的信息，實現(xiàn)全方位的監(jiān)控，保證施工人員可以在安全的環(huán)境下進(jìn)行施工，施工的效率以及在質(zhì)量也可以得到提高。同時可以適當(dāng)?shù)膶颖O(jiān)測的重要性進(jìn)行宣傳，讓相關(guān)人員以及單位了解基坑監(jiān)測的重要性，減少基坑施工隱患，讓城市建設(shè)更加安全快速，促進(jìn)市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。

[1]丁祖華. 監(jiān)測技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用[J]. 中國鐵路, 2015(3):85-88.

[2]王新亭. 基坑監(jiān)測技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用[J]. 科技展望,2015(14):133-134.

[3]顧傳勝.深基坑變形監(jiān)測體系分析及其在工程中的應(yīng)用[J]. 江西建材,2015(4):102-102.

[4]方樊飛, 李達(dá), 王維玉,等. 光纖傳感器在深基坑監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 華北地震科學(xué), 2015, 33(s1):48-51.