巖土工程勘察中礦井深基坑檢測技術(shù)改進研究

馬 維

（遼寧省地質(zhì)勘查院有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116100）

基坑監(jiān)測是指在巖土工程施工期間，對礦井基坑及內(nèi)部環(huán)境實施的監(jiān)測、預(yù)警工作。由于開鑿礦井的井筒層位加深，方向多變，其土層松懈度，地下水位動態(tài)等等因素都有著不確定性，而且礦井基坑開挖施工中支護結(jié)構(gòu)和產(chǎn)狀安穩(wěn)度存在危險性，還有坑壁位移、溫度、以及人力操作的易變性[1]。

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的監(jiān)測方法帶有經(jīng)驗主義特點，應(yīng)用其進行判斷會造成誤差以及施工隱患。因此，通過勘探檢測技術(shù)的改進并予以實踐是十分有必要的。對于結(jié)構(gòu)雜亂程度及時差異對待，實時了解地質(zhì)要素，提前明了礦井探采目標(biāo)，保證巖土工程的順利勘探[2]，滿足主管部門提出的相關(guān)要求。

1 基坑支護檢測

土層壓力的大小直接決定了支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力，其精準(zhǔn)度直接影響到基坑施工器械與圖層的摩擦力。而在實際巖土工程中，主要依據(jù)基坑周圍的冠梁計算跨度埋設(shè)監(jiān)測點，主要包括傳感器的選擇與埋設(shè)，監(jiān)測點的埋設(shè)方式包括：彎曲埋設(shè)和垂直埋設(shè)兩種。垂直埋設(shè)主要是采用垂直固定的方式將錨桿置于礦坑內(nèi)部監(jiān)測點上的一種方式，而彎曲測點主要是將測點放置于巖土構(gòu)筑物中彎曲錨桿軸線上。彎曲測點對于基坑支護檢測對象的表面特征更加精確，垂直測點對于基坑支護檢測對象的破損及開裂情況描述更加精確。在實際施工監(jiān)測過程中，通常將兩種方式檢測結(jié)果進行對比，首先進行垂直埋設(shè)然后再針對重點區(qū)域進行彎曲埋設(shè)測點的方式再次詳細檢測。

支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測可通過在礦坑內(nèi)壁剖面內(nèi)部安裝錨向間距檢測軸力計和應(yīng)力儀進行試驗。由于基坑支護軸向壓力直接引起基坑內(nèi)側(cè)墻面變形，經(jīng)常導(dǎo)致底部突起，所以對支護樁板類型的檢測尤為重要。其主要分為對槽鋼纖維樁板檢測和混凝土樁板兩種材質(zhì)的檢測。槽鋼纖維樁板由于耐磨強度差，適用于檢測深度≤30m的基坑，適用于土質(zhì)疏松地區(qū)，回填土頻率大。其監(jiān)測值應(yīng)考慮溫度變化的影響。鋼筋混凝土樁板需要新型檢測方式，測量電纜有一定防水作用，且檢測效率高，檢測裝置使用后可以直接留在土中。對鋼筋混凝土樁板檢測尚應(yīng)考慮混凝土收縮、徐變以及位移的影響。此外，腰梁與樁身之間的測點管線還需進行編號。

2 水位檢測

在巖土工程勘察施工過程中，需要不斷抽取挖掘過程中的坑涌水?；又苓叺牡叵滤疃扰c基坑墊層的穩(wěn)定性密切相關(guān)。由于坑內(nèi)外的水壓差位不同，容易產(chǎn)生高壓樁撐、小直徑攪拌樁管涌等礦坑坍塌預(yù)警威脅。因此在地下水位以下進行深基坑開挖施工時，為了避免發(fā)生事故，就需要適當(dāng)?shù)亟档偷叵滤?/p>

水位檢測注意事項：①對基坑兩側(cè)土體及坑底土體進行取樣，檢測土層降水效果，從而減少的底部隆起與圍護結(jié)構(gòu)的水平變形等風(fēng)險；②調(diào)試儀器安裝位置，防止安裝位置的土體在檢測水位過程中發(fā)生滑坡，方便探測儀在基坑內(nèi)施工作業(yè)。

3 裂縫檢測

裂縫監(jiān)測對基坑裂縫的形態(tài)學(xué)監(jiān)測，分為形狀、位置、裂口方向、條數(shù)等檢測標(biāo)的，檢測寬度在裂縫張開模式下兩端埋貼黃銅材質(zhì)的探頭，用千分尺或千分表測量，深度測量適合采用超聲波法等方式。

檢測裂縫帶的分布需要檢測振幅強弱的橫向分界。在施工過程中不能只追求簡單進行粗測，要嚴格調(diào)節(jié)焦距讀數(shù)記錄，注意分層開挖并配上適當(dāng)光源，畫出裂縫分布圖并標(biāo)出基本參數(shù)。

如果基坑實際卸土過深，表層土向下的牽引張力則隨之加大土層形變，是引起礦坑坍塌事故的原因之一。所以應(yīng)該事先規(guī)避礦坑坍塌風(fēng)險，保證施工人員人身安全，在施工過程中采用裂縫監(jiān)測技術(shù)。

即通過實時監(jiān)測了解基坑挖掘設(shè)備裝配狀態(tài)，對于臨近警戒值的監(jiān)測區(qū)域要加固處理排除隱患，如有需要把檢測設(shè)備電源進行更換。

檢測的結(jié)果需要與內(nèi)部排土、開采分區(qū)等其他數(shù)據(jù)綜合分析,以排除土石填筑碾壓以外由其他情況引起的檢測值異常,最后確定出裂縫的分布情況。

4 監(jiān)測方法現(xiàn)場比較實驗

選擇處于碎卵石層的典型礦井深基坑，埋深在45m～60m之間。各項指標(biāo)均達到報警值。運用現(xiàn)行檢測方法與改進檢測方法檢測結(jié)果如表1所示。

表1 檢測效果數(shù)據(jù)記錄表

從上表結(jié)果來看，改進的檢測方法得出的檢測結(jié)果更接近設(shè)定的指標(biāo)，因此對礦井深基坑檢測技術(shù)的改進是成功的。

5 結(jié)語

當(dāng)前基坑監(jiān)測與工程的設(shè)計、施工被列為深基坑工程質(zhì)量保證的三大基本的要素，對于復(fù)雜的大中型工程或者是環(huán)境的要求嚴格的項目來說，是否存在數(shù)據(jù)失真，若存在則及時找出失真原因并采取相應(yīng)措施改正數(shù)據(jù)，為及時采取安全補救措施充當(dāng)耳目。在檢測過程中盡量避免外界不利因素的影響，比如監(jiān)測當(dāng)天的異?？諝鈿鈮旱?。提高安全意識和周密的檢測計劃才能得到精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。