深基坑變形監(jiān)測分析

衛(wèi) 潔

（南京交通技師學(xué)院，江蘇 南京 210049）

基坑分為深基坑和淺基坑，深度超過5m的稱為深基坑。目前，我國建筑工程建設(shè)多以深基坑為主?；由疃仍黾?，在一定程度上增加了基坑內(nèi)部的受力，而且現(xiàn)階段城市發(fā)展過程中出現(xiàn)了很多高層建筑和超高層建筑，為了滿足這些建筑的建設(shè)，基坑的深度也要相應(yīng)提升，這更增加了深基坑受力變形的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在深基坑施工的過程中，要嚴(yán)格做好變形監(jiān)測工作。

1 深基坑變形監(jiān)測的目的

深基坑變形監(jiān)測工作對于時(shí)效性和準(zhǔn)確性要求較高，因?yàn)槿绻冃尾荒茉诘谝粫r(shí)間發(fā)現(xiàn)并采取正確的方法予以應(yīng)對，很有可能發(fā)展成嚴(yán)重的問題，造成難以挽回的后果。加上如今城市地下各種管道和線路比較復(fù)雜，深基坑變形的監(jiān)測工作就顯得更為重要，變形不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的話，深基坑有可能對地下管路和線路等造成積壓，引發(fā)更多的問題。通過深基坑變形監(jiān)測，技術(shù)人員可以獲得地表沉降、樁頂沉降、樁頂水平位移等相關(guān)數(shù)據(jù)，還能通過數(shù)據(jù)分析判斷樁體水平方向的位移，另外，深基坑變形監(jiān)測能夠發(fā)現(xiàn)變形可能對地下管路造成的威脅，將其及時(shí)上報(bào)給有關(guān)部門，由他們進(jìn)行相關(guān)應(yīng)對方案的制定。利用現(xiàn)代化的檢測設(shè)備，變形監(jiān)測的準(zhǔn)確性也會大幅提升，深基坑周圍的環(huán)境變化能夠得到周全的監(jiān)測，并根據(jù)深基坑沉降程度、地下管路的沉降程度等，綜合分析深基坑的安全性和穩(wěn)定性，將其控制在合理的范圍內(nèi)。在挖掘深基坑的過程中，兩側(cè)土壤因?yàn)閮?nèi)部壓力得到釋放，會出現(xiàn)向深基坑內(nèi)部傾斜的趨勢。深基坑變形監(jiān)測還能通過對兩側(cè)土壤變形程度的監(jiān)測，做好預(yù)防措施，避免傾塌等事故發(fā)生，盡可能降低深基坑對兩側(cè)環(huán)境的影響。

2 深基坑施工變形監(jiān)測的原則

通常，深基坑變形監(jiān)測的內(nèi)容會根據(jù)工程項(xiàng)目的具體需求和施工現(xiàn)場具體情況而發(fā)生改變，一般會包括施工現(xiàn)場的場地條件、深基坑自身強(qiáng)度、深基坑的安全等級、深基坑所處環(huán)境和風(fēng)險(xiǎn)等，如果深基坑挖掘過程中涉及到地下管路等，監(jiān)測內(nèi)容還包括深基坑變形對地下管路的影響。變形監(jiān)測的一個(gè)重要原則是不能擅自刪減監(jiān)測項(xiàng)目，要確保深基坑能夠在變形的第一時(shí)間得到應(yīng)對，確保深基坑的質(zhì)量，監(jiān)測項(xiàng)目一定要周全，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對每一項(xiàng)進(jìn)行周全的監(jiān)測。更嚴(yán)重的是，擅自刪減監(jiān)測項(xiàng)目很有可能引發(fā)安全事故，威脅到現(xiàn)場的施工人員，造成嚴(yán)重的損失。總結(jié)來說，深基坑變形監(jiān)測要遵循以下原則：（1）多次測量原則。如果深基坑發(fā)生形變，一定要對其進(jìn)行多次監(jiān)測，對其變形趨勢做出預(yù)測，并控制其變形參數(shù)。尤其對于深基坑的某些變形高發(fā)部位，要適當(dāng)增加監(jiān)測力度，并確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。（2）可靠性原則。深基坑變形監(jiān)測是一項(xiàng)相對復(fù)雜的工作，而且，它對精度的要求較高。要想讓檢測結(jié)果精確，監(jiān)測人員不光要嚴(yán)格把控監(jiān)測環(huán)節(jié)，還要使用可靠的監(jiān)測儀器，同時(shí)避免監(jiān)測工作受到環(huán)境因素的影響。（3）對關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行著重監(jiān)測原則。深基坑面積較大，而且對于某些工程來說，一些特定的部位比較容易發(fā)生變形。在深基坑的不同部位，需要采取不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)，這也就導(dǎo)致不同部位之間的穩(wěn)定性存在差異。在監(jiān)測過程中，一定要確保重點(diǎn)部位得到足夠的重視，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行更加全面的監(jiān)測，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生問題，影響建筑工程的整體質(zhì)量。（4）方便實(shí)用性原則。由于監(jiān)測過程需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，在深基坑建設(shè)過程中，為了讓監(jiān)測工作更加方便進(jìn)行，提高監(jiān)測工作的可行性，監(jiān)測工作還要本著方便實(shí)用性的原則進(jìn)行，同時(shí)還要在保證監(jiān)測準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，盡可能縮短監(jiān)測工作的持續(xù)時(shí)間，避免對其他工序產(chǎn)生影響。

3 深基坑變形監(jiān)測技術(shù)方法

3.1 靜態(tài)變形監(jiān)測方法

（1）垂直位移監(jiān)測技術(shù)。垂直位移監(jiān)測技術(shù)是深基坑靜態(tài)變形監(jiān)測方法中應(yīng)用比較廣泛的一種。監(jiān)測工作人員可以利用三角高程測量、GPS 高程測量和液體靜力水準(zhǔn)測量等方法，并輔助運(yùn)用一些專業(yè)的測量儀器，如沉降儀等，完成對深基坑變形的監(jiān)測。三角高程測量法是技術(shù)人員使用精密經(jīng)緯儀和其他設(shè)備，遵循數(shù)學(xué)理論中的幾何三角形原理，精確獲取測量點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)之間的高度差，從而判斷深基坑的變形程度。

（2）傾斜監(jiān)測技術(shù)。這種監(jiān)測方法比較多地應(yīng)用在小面積深基坑變形監(jiān)測中。過去，小面積深基坑變形主要用懸吊重錘的方法進(jìn)行監(jiān)測，這種方法能夠判斷出深基坑的傾斜程度。在某些深基坑外無法懸掛吊線的情況下，可以采用經(jīng)緯儀投影、光學(xué)垂準(zhǔn)和測水平角等方法來判斷其傾斜程度。

（3）水平位移監(jiān)測技術(shù)。在使用水平位移監(jiān)測方法判斷深基坑的變形時(shí)，還要針對深基坑的具體情況分別采用坐標(biāo)法、視準(zhǔn)線法、前后方交會法等，不同的實(shí)際情況下，科學(xué)地選擇方法會達(dá)到更好的效果。比如，如果建筑物呈直線，會根據(jù)其橫向使用視準(zhǔn)線法來判斷深基坑的形變。

（4）裂縫監(jiān)測技術(shù)。深基坑在施工的過程中，可能由于不同的原因而產(chǎn)生形變，還有可能產(chǎn)生裂縫。在監(jiān)測裂縫的變化時(shí)，技術(shù)人員可以在一些典型的裂縫上涂抹觀測標(biāo)志，標(biāo)志通常包括金屬標(biāo)志和石膏標(biāo)志。金屬標(biāo)志通常安置在裂縫兩側(cè)，并定期測量金屬標(biāo)志的間隔，以此來確定裂縫的變化情況。石膏標(biāo)志一般使用在裂縫的兩端，待石膏凝固后，用顏色明顯的漆料將兩端石膏連在一起，在其中噴涂一條直線，如果監(jiān)測的對象裂縫發(fā)生變化，石膏就會開裂，漆料的寬度就能比較準(zhǔn)確地反映出裂縫的變化趨勢。

3.2 動態(tài)變形監(jiān)測

動態(tài)變形監(jiān)測方法也越來越常用，而且相較于傳統(tǒng)的靜態(tài)變形監(jiān)測方法而言，動態(tài)監(jiān)測方法更加準(zhǔn)確，但是相應(yīng)地，動態(tài)監(jiān)測方法通常需要更先進(jìn)的儀器和設(shè)備支持。比如，在測量風(fēng)振時(shí)，監(jiān)測人員需要在強(qiáng)風(fēng)作用時(shí)間段內(nèi)對風(fēng)速、風(fēng)向和建筑墻面的風(fēng)壓實(shí)行監(jiān)測，獲得相應(yīng)參數(shù)，并且保證這些參數(shù)是固定時(shí)間內(nèi)的連續(xù)測量結(jié)果。為了達(dá)到這一目標(biāo)，監(jiān)測人員需要使用動態(tài)變形監(jiān)測技術(shù)。常用的風(fēng)振變形監(jiān)測有以下幾種方法：（1）激光位移計(jì)自動測量法。監(jiān)測人員可以利用這種方法將位移信號轉(zhuǎn)變成光波信號，通過對光波信號的獲取，監(jiān)測人員可以通過波形的返回?cái)?shù)值確定形變程度。（2）GPS 差分載波相位法。監(jiān)測人員需要兩臺GPS機(jī)來使用這種方法進(jìn)行測量，其中一臺用來發(fā)射信號，應(yīng)將其安置在樓頂，另一臺用來接收信號，通常將其安置在一定距離之外的基站中。這兩臺GPS 機(jī)需要保持在15min 內(nèi)不間斷地記錄數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)用專門的軟件進(jìn)行處理，計(jì)算出深基坑的位移。

4 結(jié)語

隨著我國建筑工程的發(fā)展，深基坑的施工也相應(yīng)地提高了要求。深基坑的變形監(jiān)測工作在受到更高重視的情況下，監(jiān)測人員也要提高認(rèn)識，根據(jù)深基坑的具體情況采用不同的變形監(jiān)測技術(shù)，確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為建筑工程后續(xù)施工的進(jìn)行創(chuàng)造良好的條件。本文簡單分析了深基坑變形監(jiān)測工作的目標(biāo)和原則，并歸納了幾種靜態(tài)和動態(tài)監(jiān)測方法，希望對我國建筑工程整體水平的提高有所幫助。