邊坡及深基坑支護(hù)施工測(cè)量與監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究

郭志偉 劉鑫

摘 ? ?要：本文首先對(duì)邊坡及基坑支護(hù)檢測(cè)的項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，然后對(duì)深基坑施工檢測(cè)的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，主要包括了時(shí)效性、高精度和等精度，最后從深層沉降儀和測(cè)斜儀介紹了基坑測(cè)量中的儀器，希望可以為邊坡及深基坑支護(hù)施工測(cè)量與監(jiān)測(cè)提供了借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：邊坡;施工測(cè)量;監(jiān)測(cè)

1 ?邊坡及基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目

現(xiàn)階段，在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有運(yùn)用成熟的方式，來(lái)計(jì)算基坑周邊土體的變化情況。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，需要提高監(jiān)測(cè)工作的準(zhǔn)確度，這樣可以運(yùn)用基坑開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)，然后采用有效合理的應(yīng)急措施，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在邊坡及基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)中，通常的測(cè)量項(xiàng)目包括了以下幾點(diǎn)：領(lǐng)巾基坑的建筑和管線變化情況;基坑坑底的隆起情況;支護(hù)結(jié)構(gòu)及被支護(hù)土體的側(cè)向位移數(shù)值;支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土體壓力數(shù)值;支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值;地下水位變化數(shù)值;支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外孔隙水壓力數(shù)值。

2 ?深基坑施工監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

2.1 ?時(shí)效性

通常情況下，在進(jìn)行工程測(cè)量的過(guò)程中，并沒(méi)有具備時(shí)效性的特點(diǎn)。在使用普通的水準(zhǔn)儀和全站儀的過(guò)程中，不可以滿足施工監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求。在基坑監(jiān)測(cè)中，只是協(xié)調(diào)降水和開(kāi)挖工作，會(huì)具備時(shí)效性的特點(diǎn)。在測(cè)量結(jié)果中，是屬于動(dòng)態(tài)的變化，在一天以前的測(cè)量結(jié)果中，會(huì)缺乏真正的價(jià)值和意義，因此，在進(jìn)行深基坑施工的過(guò)程中，一般情況下，是一天只進(jìn)行一次施工，在對(duì)深基坑變化進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，每天需要進(jìn)行多次測(cè)量。在基坑監(jiān)測(cè)工作具備時(shí)效性特點(diǎn)的情況下，可以提高采集數(shù)據(jù)的效率，同時(shí)在處于嚴(yán)酷天氣下，可以正常工作。

2.2 ?高精度

一般情況下，在進(jìn)行工程測(cè)量工作的過(guò)程中，會(huì)存在一定的誤差，但是誤差數(shù)值需要保持在數(shù)毫米之間，例如，在對(duì)60米以下的建筑物進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，會(huì)存在一定的測(cè)定差異，其誤差值不會(huì)超過(guò)2.5mm，通常在基坑發(fā)生變化的過(guò)程中，其速率的數(shù)值會(huì)在0.1mm/d以下，在對(duì)變化數(shù)值進(jìn)行測(cè)量工作的過(guò)程中，不可以采用普通的測(cè)量?jī)x器和運(yùn)用一般的測(cè)量方式，因此，在測(cè)量基坑變化數(shù)值的過(guò)程中，通常會(huì)運(yùn)用具備特性的高精度儀器。

2.3 ?等精度

對(duì)于基坑施工進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，通常不需要對(duì)相對(duì)應(yīng)的變化數(shù)值進(jìn)行絕對(duì)性的測(cè)量，例如，通常在進(jìn)行測(cè)量工作的過(guò)程中，需要在地面，對(duì)建筑物進(jìn)行定位，在對(duì)建筑物的絕對(duì)量坐標(biāo)和高程進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程時(shí)，同時(shí)觀察監(jiān)測(cè)基坑邊壁變化數(shù)值，則需要測(cè)量的項(xiàng)目為原來(lái)基準(zhǔn)位置的位移數(shù)值，但對(duì)于原來(lái)的數(shù)值還是一無(wú)所知。在深基坑施工監(jiān)測(cè)過(guò)程中，具備等精度特性的情況下，混存在一定的規(guī)律性。例如，在對(duì)水準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，需要保證前后距離的一樣，這樣可以保證測(cè)量水準(zhǔn)數(shù)值的準(zhǔn)確性，為監(jiān)測(cè)基坑施工的過(guò)程中環(huán)境因素不被影響，水準(zhǔn)儀和視準(zhǔn)軸都要避免發(fā)生誤差，否則會(huì)對(duì)測(cè)量水準(zhǔn)的準(zhǔn)確性造成影響。因此，在監(jiān)測(cè)基坑的過(guò)程中，需要保證每次測(cè)量的位置一樣，這樣在存在測(cè)量水準(zhǔn)不準(zhǔn)確的情況，其測(cè)量結(jié)果會(huì)存在一定的有效性。其次沒(méi)需要保證測(cè)量的等精度，使用同一儀器在相同位置上面，按照指定方案進(jìn)行測(cè)量工作。

3 ?基坑測(cè)量中的儀器

3.1 ?深層沉降儀

在測(cè)量基坑范圍數(shù)值的過(guò)程中，需要采用深層沉降儀，可以針對(duì)各土層深度的情況，對(duì)施工中的隆起和沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，主要的組成部分包括了兩種：磁性材料敏感的探頭和帶刻度標(biāo)尺的導(dǎo)線。在對(duì)探頭進(jìn)行預(yù)埋工作的過(guò)程中，其中在深度鉆孔中，會(huì)存在磁性材料圓環(huán)，這就需要進(jìn)行預(yù)訂磁性材料圓環(huán)的位置，在這個(gè)過(guò)程中，沉降儀上面的蜂鳴器，會(huì)出現(xiàn)一定的聲響。在計(jì)算磁性材料圓環(huán)位置標(biāo)高的過(guò)程中，不僅需要測(cè)量導(dǎo)線上空口的刻度，同時(shí)還需要測(cè)量孔口的標(biāo)高數(shù)值。通過(guò)對(duì)不同時(shí)間測(cè)量結(jié)果的比較，不僅可以知道各土層的沉降結(jié)果，同時(shí)還可以知道各土層隆起的數(shù)值[1]。

（1）磁性沉降標(biāo)的安裝。①在對(duì)場(chǎng)地鉆孔進(jìn)行預(yù)定的過(guò)程中，需要采取鉆機(jī)，但是在對(duì)孔位位置進(jìn)行確定的過(guò)程中，需要注意避開(kāi)墻柱軸線，有效的對(duì)不同測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行結(jié)合，不僅需要對(duì)上不結(jié)構(gòu)的重量分布進(jìn)行充分考慮，還需要對(duì)實(shí)際土壓力影響深度和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行思考，通過(guò)多個(gè)方面因素的充分考慮，不僅可以知道可以各孔深尺寸在孔中的埋設(shè)位置，同時(shí)還可以明確沉降標(biāo)在孔中的埋設(shè)位置[2]。②在磁性的探頭中，一種通道為PVC塑料管同時(shí)俗稱為導(dǎo)管，其內(nèi)有一種磁性圓環(huán)，而這種磁性圓環(huán)僅一次使用，在塑料管端部中需對(duì)第一個(gè)磁性材料圓環(huán)進(jìn)行安裝，再放入到鉆孔當(dāng)中，那么在磁性材料圓環(huán)從端部抵達(dá)孔底以后，再對(duì)磁性圓環(huán)上的卡爪實(shí)施彈開(kāi)，卡爪再進(jìn)行打開(kāi)之后，是不可以進(jìn)行收回的，需要格外注意。③需要在塑料管上安裝磁性圓環(huán)套，然后需要按照程序放入到孔中，最后對(duì)磁性材料圓環(huán)的深度進(jìn)行預(yù)訂。在明確磁性材料圓環(huán)的情況下，需要彈開(kāi)卡爪。在測(cè)量點(diǎn)位的過(guò)程中，需要對(duì)基底壓力帶來(lái)的影響進(jìn)行充分思考。④在測(cè)量孔口標(biāo)高的過(guò)程中，需要測(cè)量的次數(shù)為3次，然后將孔口標(biāo)高的穩(wěn)定數(shù)值，作為平均值。在測(cè)量每個(gè)磁性材料圓環(huán)初始位置進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，也是需要測(cè)量3次，然后將每個(gè)磁性材料圓環(huán)所在位置標(biāo)高的穩(wěn)定數(shù)據(jù)，作為平均值[3]。

（2）磁性沉降標(biāo)的測(cè)量。①明顯的標(biāo)記對(duì)在深層沉降孔口標(biāo)高，會(huì)產(chǎn)生明顯孔口的保護(hù)，為測(cè)量順利進(jìn)行，還需在孔口的位置進(jìn)行標(biāo)記。②在進(jìn)行基坑施工的過(guò)程中，需要結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度情況，合理的調(diào)整孔口標(biāo)高位置。在調(diào)整之后，不僅需要測(cè)量孔口標(biāo)高的位置，同時(shí)還需要測(cè)量各磁性材料圓環(huán)的位置[4]。

3.2 ?測(cè)斜儀

在使用測(cè)斜儀的過(guò)程中，其工作原理為需要將探頭插入帶有凹槽的塑料測(cè)斜管內(nèi)，對(duì)管的變形進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)斜管壁上面，會(huì)有刻好的凹槽，兩個(gè)在平面上相互正交垂直的凹槽，會(huì)平行于軸向，而探頭會(huì)在該凹槽內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)，在現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)凹槽方向發(fā)生變化的過(guò)程中，可以利用探頭對(duì)位移的變化進(jìn)行測(cè)量，精度可以達(dá)到1/1000mm。

（1）測(cè)斜管的埋設(shè)。①在測(cè)斜管埋設(shè)中，需要預(yù)定鉆孔的位置，然后根據(jù)基坑深度的情況，從而可以確定測(cè)斜管孔的深度，通過(guò)對(duì)基底標(biāo)高位置的假定，可以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)之后，土體側(cè)向位移數(shù)值為0，這樣可以作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)[5]。②需要在底蓋上面，對(duì)測(cè)斜管進(jìn)行安裝，然后根據(jù)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行安裝，在安裝之后，需要放入到鉆孔當(dāng)中。在安裝測(cè)斜管的過(guò)程中，需要檢查內(nèi)部的一對(duì)導(dǎo)槽，保證導(dǎo)槽的正常工作。在管內(nèi)需要注入清水，在沉管到孔底的過(guò)程中，也就是需要運(yùn)用砂填實(shí)測(cè)斜管和孔壁之間的縫隙，從而可以對(duì)測(cè)斜管進(jìn)行固定。③在固定測(cè)斜管之后，需要使用清水沖洗測(cè)斜管內(nèi)，然后在測(cè)斜管內(nèi)放入探頭模型，按照導(dǎo)槽進(jìn)行滑行，檢查導(dǎo)槽的通暢性，同時(shí)還需要對(duì)滾輪滑出導(dǎo)槽的情況進(jìn)行判斷[6]。

（2）土體水平位移測(cè)量。①連接探頭和測(cè)讀儀。在對(duì)測(cè)斜儀探頭和電纜進(jìn)行連接的過(guò)程中，需要使用原裝扳手，連接誒螺母。不僅需要對(duì)密封裝置的讀數(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查，還需要對(duì)電池充電情況和儀器的讀數(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查。在測(cè)斜儀電壓不足的情況下，需要立即充電。從而可以避免對(duì)儀器造成損傷[7]。②在測(cè)斜管中，需要插入探頭，然后讓滾輪在導(dǎo)槽上，其滑行到孔底上的位置需要保持在0.5m左右。但是在套管的底部不能出現(xiàn)探頭，這樣可以保證探頭的完整性。為了可以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，在每一測(cè)量步驟當(dāng)中，需要一定的實(shí)踐，保證讀數(shù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定性。在對(duì)測(cè)量結(jié)果存在懷疑的情況下，可以進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，對(duì)于重復(fù)測(cè)量的結(jié)果，需要覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)[8]。③按照上述方式進(jìn)行測(cè)量工作后，在插入同一個(gè)導(dǎo)槽測(cè)量，還是需要旋轉(zhuǎn)探頭，旋轉(zhuǎn)角度為180°對(duì)施工進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，在經(jīng)過(guò)兩次兩側(cè)工作之后，其各測(cè)點(diǎn)的位置，需要在同一平面上。在兩次測(cè)量同一測(cè)點(diǎn)位置之后，其數(shù)據(jù)絕對(duì)值會(huì)存在一定的差異，其差距需要保持在10%內(nèi)[9]。④運(yùn)用一樣的方式和流程，對(duì)另一對(duì)導(dǎo)槽的水平位移進(jìn)行測(cè)量。⑤在對(duì)側(cè)向位移初始值進(jìn)行取值的過(guò)程中，需要取基坑降水之前的數(shù)值，在測(cè)量3次之后，在確定沒(méi)有差異之后，需要取讀數(shù)的平均值[10]。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在邊坡及深基坑進(jìn)行施工的時(shí)候，不僅需要進(jìn)行測(cè)量工作，同時(shí)還需要實(shí)施監(jiān)測(cè)，在傳統(tǒng)的測(cè)量方式中，已經(jīng)不能符合施工工作的要求，其對(duì)測(cè)量設(shè)備也提出了一定的要求。因此，在進(jìn)行測(cè)量工作的過(guò)程中，其主要的測(cè)量設(shè)備除了測(cè)斜儀和深層沉降儀之外，還會(huì)包括空隙水壓力計(jì)、振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)、土壓力盒等等，可以適用于不用的實(shí)際需求。

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