巖土深基坑工程監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備的具體應(yīng)用研究

王卿義

【摘要】巖土深基坑工程施工期間存在多項干擾因素，應(yīng)合理運(yùn)用監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備，動態(tài)掌握巖土深基坑工程施工狀況，以便落實(shí)相應(yīng)的工程措施和安全措施，為建設(shè)高質(zhì)量的巖土深基坑工程項目保駕護(hù)航。鑒于此，本文以巖土深基坑工程施工監(jiān)測的主要特征和重要作用為研究切入點(diǎn)，進(jìn)一步深入研究巖土深基坑工程中監(jiān)測內(nèi)容及技術(shù)設(shè)備的具體應(yīng)用，希望給工程監(jiān)測技術(shù)人員的實(shí)踐操作提供一些參考意見。

【關(guān)鍵詞】巖土深基坑工程;監(jiān)測技術(shù);具體應(yīng)用? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.073

巖土深基坑工程作為現(xiàn)代工程建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在施工期間往往伴隨大量的安全隱患。做好巖土深基坑工程監(jiān)測工作，實(shí)時掌握巖土深基坑工程施工狀況，以此采取可行措施來保障巖土深基坑工程施工順利進(jìn)行，是當(dāng)前施工單位重點(diǎn)研究的課題。因此，在巖土深基坑工程施工中，應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)來合理選擇監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備，全面、動態(tài)掌握巖土深基坑工程施工情況，據(jù)此采取嚴(yán)格有效的控制措施，為高質(zhì)高效、安全建設(shè)巖土深基坑工程項目保駕護(hù)航。

1、巖土深基坑工程施工監(jiān)測的主要特征及重要作用分析

1.1主要特征

施工監(jiān)測是巖土深基坑工程施工安全、高質(zhì)量進(jìn)行的重要保障。因此，在巖土深基坑工程施工監(jiān)測中，應(yīng)實(shí)時掌握工程建設(shè)的具體情況，以便相關(guān)施工技術(shù)人員落實(shí)相應(yīng)的保障措施。正因如此，巖土深基坑工程施工監(jiān)測具有時效性高、精度高的顯著特征，具體如下：

（1）時效性高。巖土深基坑工程施工監(jiān)測目的在于實(shí)時掌握深基坑施工狀況，且要根據(jù)施工作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，動態(tài)掌握最新的監(jiān)測結(jié)果，才能為后續(xù)的施工作業(yè)決策提供可靠的信息支撐，繼而有效提高施工決策的合理性和科學(xué)性，為后續(xù)巖土深基坑工程施工安全、高質(zhì)量進(jìn)行夯實(shí)基礎(chǔ)[1]。因此，巖土深基坑工程施工監(jiān)測應(yīng)具備較高的時效性，若監(jiān)測信息滯后，為無法為后續(xù)巖土深基坑工程施工決策提供可靠信息支持，可能會因為決策錯誤而增加工程施工安全事故發(fā)生概率。

（2）精度高。巖土深基坑工程施工監(jiān)測應(yīng)具備較高的精度，確保各項監(jiān)測結(jié)果可以準(zhǔn)確、全面反映巖土深基坑工程施工狀況。在實(shí)踐中，為確保巖土深基坑工程施工監(jiān)測質(zhì)量，可以從選擇合適的監(jiān)測技術(shù)、配備高精度的監(jiān)測設(shè)備兩方面入手，為巖土深基坑工程施工決策提供時效性強(qiáng)的高精度信息，以此確保巖土深基坑工程施工安全、高效進(jìn)行[2]。

1.2重要作用

巖土深基坑工程施工環(huán)境復(fù)雜，且工序相對繁瑣，難以確保施工安全、施工質(zhì)量等。因此，在巖土深基坑工程施工中，應(yīng)做好深基坑的全面檢查工作，實(shí)時掌握巖土深基坑工程的安全性和質(zhì)量水平。而深基坑的全面監(jiān)測工作指的正是深基坑監(jiān)測。但巖土深基坑工程都具有顯著的特性，使得具體的監(jiān)測工作若采取傳統(tǒng)模式進(jìn)行作業(yè)，可能出現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)模式適用性不足的問題，從而會直接影響監(jiān)測結(jié)果的有效性和可靠性，這樣不僅會浪費(fèi)大量資源，還可能導(dǎo)致巖土深基坑工程施工決策錯誤，最終影響巖土深基坑工程施工安全、高質(zhì)量進(jìn)行[3]。在復(fù)雜的巖土深基坑工程中，施工監(jiān)測工作需要根據(jù)深基坑實(shí)際情況，選擇合適的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備，為高質(zhì)高效開展施工監(jiān)測工作提供支持。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)技術(shù)工作人員應(yīng)以深基坑工程項目施工目標(biāo)為導(dǎo)向，編制科學(xué)地施工方案，且要在施工中加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測，以便動態(tài)掌握深基坑的實(shí)際情況，據(jù)此采取科學(xué)合理的控制措施，以此最大限度降低干擾因素對施工作業(yè)的負(fù)面影響，確保巖土深基坑工程施工安全進(jìn)行[4]。除此之外，在巖土深基坑工程施工中，應(yīng)充分發(fā)揮監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用價值，創(chuàng)建高效的深基坑作業(yè)危險預(yù)警系統(tǒng)，在綜合分析的基礎(chǔ)上評估風(fēng)險等級，以便現(xiàn)場技術(shù)人員及時地采取控制措施，減少工程現(xiàn)場安全隱患，為高質(zhì)量、安全進(jìn)行深基坑作業(yè)提供支持。

2、巖土深基坑工程監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的具體應(yīng)用分析

2.1深基坑支護(hù)位移監(jiān)測

深基坑集支護(hù)位移監(jiān)測是十分關(guān)鍵的監(jiān)測內(nèi)容之一，與深基坑施工安全密切相關(guān)。在深基坑支護(hù)位移監(jiān)測中，具體做好土體水平位移、水平位移和垂直沉降監(jiān)測工作，具體如下：

（1）土體水平位移。以支護(hù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，充分考慮支護(hù)效果、安全等各項指標(biāo)，施工期間做好各項指標(biāo)的監(jiān)測工作，具體是根據(jù)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，編制科學(xué)合理的土體位移監(jiān)測方案，在此過程中，要求各工作人員規(guī)范落實(shí)相應(yīng)的監(jiān)測工作，才能掌握準(zhǔn)確的土體位移情況，以便及時采取控制措施，確保深基坑支護(hù)工作質(zhì)量，為深基坑安全作業(yè)提供支持[5]。

（2）水平位移和垂直沉降監(jiān)測。此項監(jiān)測工作以支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部為落腳點(diǎn)，目的是借助監(jiān)測工作來了解支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部實(shí)際情況與設(shè)計的差異性，在此基礎(chǔ)上，編制位移、沉降變化曲線圖，為深基坑支護(hù)穩(wěn)定性評估提供信息支持，便于相關(guān)人員及時地發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患，繼而可以及時地采取控制措施，為深基坑安全作業(yè)提供保障。

2.2深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測

在深基坑監(jiān)測中，支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測是一項關(guān)鍵性工作，具體包括內(nèi)力、土壓力、孔隙水壓力和坑內(nèi)土層等監(jiān)測內(nèi)容。首先，內(nèi)力監(jiān)測，具體監(jiān)測對象包括兩部分，分別是支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)，目的通過此方面的監(jiān)測來實(shí)施了解構(gòu)件受力鋼筋的應(yīng)力情況，繼而科學(xué)評價支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力情況，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[6]。其次，土壓力監(jiān)測，在實(shí)踐中，具體是以土壓力計為核心裝置，將其埋設(shè)在維護(hù)結(jié)構(gòu)的迎土面，隨后借助此裝置進(jìn)行土壓力監(jiān)測。但需要注意的是在混凝土澆筑過程中，可能會出現(xiàn)材料包裹土壓力計的現(xiàn)象，使得土壓力計難以正常使用。針對這種現(xiàn)象，相關(guān)工作人員應(yīng)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的周圍進(jìn)行鉆孔處理，隨后在鉆孔位置處設(shè)置土壓力計。再者，孔隙水壓力監(jiān)測。相關(guān)工作人員借助于合理手段，了解孔隙的水壓力情況，繼而通過分析可以明確深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，同時輔以孔隙水壓力的分布研究，即可準(zhǔn)確判斷出深基坑是否存在沉降風(fēng)險，便于及時地予以措施控制不良地質(zhì)，進(jìn)而可以確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。最后，坑內(nèi)土層監(jiān)測。隨著巖土深基坑工程施工作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，坑內(nèi)產(chǎn)生的干擾影響程度不斷提高，可能對深基坑內(nèi)的土層造成負(fù)面影響，如坑內(nèi)地層松弛，從而影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在深基坑監(jiān)測中，需要做好坑內(nèi)土層監(jiān)測工作，以此掌握坑內(nèi)土層狀況，為深基坑施工決策提供依據(jù)。

2.3自動化監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用

自動化監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的使用可以實(shí)現(xiàn)深基坑支護(hù)和基礎(chǔ)狀況的全天候自動化監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)精度高、監(jiān)測結(jié)果報告時效性高等優(yōu)勢。同時，自動化監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用支持實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)實(shí)時對比等，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存在出入，可以及時地發(fā)出預(yù)警信號，便于相關(guān)技術(shù)工作人員采取可行控制措施來解決問題。

（1）圍護(hù)樁頂沉降監(jiān)測。在深基坑施工作業(yè)期間，往往會伴隨大量土方的挖掘作業(yè)，使得坑內(nèi)外是壓力失去平衡，從而因為水土壓力作用而導(dǎo)致圍護(hù)樁出現(xiàn)位移現(xiàn)象。因此，圍護(hù)樁頂位移監(jiān)測是至關(guān)重要的一項監(jiān)測工作。在實(shí)踐中，為確保監(jiān)測質(zhì)量，往往會選擇晶硅式靜力水準(zhǔn)儀，其應(yīng)用原理是借助于各個監(jiān)測點(diǎn)之間的壓力值變化來計算出沉降量。該裝置在實(shí)踐中的應(yīng)用，具有顯著優(yōu)勢，如精度高、體積小、量程范圍廣等。不僅如此，在全密封結(jié)構(gòu)中，晶硅式靜力水準(zhǔn)儀可以埋設(shè)在地下，并正常使用。關(guān)于晶硅式靜力水準(zhǔn)儀設(shè)備的具體技術(shù)指標(biāo)，具體如下：量程覆蓋面的半徑在0.2到250厘米之間;傳感器精度為0.5毫米;分辨率為0.001毫米;在無故障情況下可以持續(xù)工作5萬小時以上，且設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定性高高;設(shè)備使用對環(huán)境條件要求低，環(huán)境溫度在零下30攝氏度到零上80攝氏度之間，設(shè)備都可以正常工作。

（2）地下水位監(jiān)測。在深基坑作業(yè)之前，往往需要借助于人工方式降低地下水位，而排水操作往往會消除土體內(nèi)孔隙水壓力，使得有效應(yīng)力大幅度增加，進(jìn)而導(dǎo)致土體受壓而發(fā)生顯著的沉降現(xiàn)象。同時，土層有效應(yīng)力會隨著基坑水位的變化而增加，從而可能引起土體沉降，此刻則會導(dǎo)致周圍一定范圍內(nèi)的地面出現(xiàn)下沉問題，甚至?xí)?dǎo)致鄰近建筑物地基出現(xiàn)不均勻沉降。因此，地下水位變化是深基坑監(jiān)測中的核心內(nèi)容之一。在地下水位變化監(jiān)測中，考慮監(jiān)測業(yè)務(wù)需求，選用監(jiān)測設(shè)備以數(shù)字傳感器為主。首先，具體技術(shù)指標(biāo)如下：量程覆蓋面的半徑在0到60米之間;傳感器精度為0.1厘米;分辨率為0.01毫米;設(shè)備使用對環(huán)境條件要求低，環(huán)境溫度在零下20攝氏度到零上80攝氏度之間，設(shè)備都可以正常工作。其次，監(jiān)測方法，具體是在已經(jīng)埋設(shè)水位管中，垂直放入數(shù)字化傳感器，直到傳感器前端沒入地下水面1.5米以下，自動記錄讀書后，讀出初次讀數(shù)，隨后通過兩讀數(shù)相減，即可獲得地下水位相對于管口的深度。但是需要注意的是在此監(jiān)測作業(yè)中，需要合理地埋設(shè)測點(diǎn)，才能確保地下水位監(jiān)測結(jié)果的可靠性和有效性。

結(jié)語：

綜上所述，巖土深基坑工程施工條件苛刻，且施工環(huán)境復(fù)雜多變，使得其施工期間容易受到諸多干擾因素的負(fù)面影響。針對此現(xiàn)象，為確保巖土深基坑工程施工安全、高質(zhì)量進(jìn)行，需要借助于有效監(jiān)測工作掌握巖土深基坑工程施工現(xiàn)場的實(shí)際狀況，為相關(guān)工作人員施工決策提供可靠依據(jù)。基于此，相關(guān)監(jiān)測工作人員需要深刻認(rèn)識巖土深基坑工程監(jiān)測工作的重要性，結(jié)合深基坑實(shí)際情況，合理地選擇檢測技術(shù)及設(shè)備，以此掌握深基坑的實(shí)際施工情況，為合理地調(diào)整施工方案，確保深基坑施工安全進(jìn)行保駕護(hù)航。

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