巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)分析

摘 要：簡要分析深基坑監(jiān)測存在的問題，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中的重要事項(xiàng)，并從現(xiàn)階段巖土工程深基坑監(jiān)測要點(diǎn)作為切入點(diǎn)，對進(jìn)行水平位移監(jiān)測、對變形監(jiān)測引起重視、合理運(yùn)用基坑監(jiān)測技術(shù)、地下水監(jiān)測以及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力監(jiān)測五方面進(jìn)行研究分析，期望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑;監(jiān)測技術(shù)

中圖分類號：TU9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）07-0089-03

0 引言

由于深基坑工程對巖土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有著極高要求，因此監(jiān)測技術(shù)的合理使用便顯得至關(guān)重要。而對巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究分析，則能為深基坑監(jiān)測提供依據(jù)，繼而為巖土工程建設(shè)提供便利。

1 深基坑監(jiān)測存在的問題

1.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析水平有待提高

對深基坑進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測的主要目的便是為了能夠掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的變形和受力特征[1]。不過因?yàn)楝F(xiàn)場監(jiān)測人員的專業(yè)水平難以保證，缺乏對實(shí)測數(shù)據(jù)的重視，導(dǎo)致監(jiān)測效果往往沒有到達(dá)預(yù)期的目的。而且很多監(jiān)測人員在進(jìn)行深基坑現(xiàn)場監(jiān)測時，依然停留在傳統(tǒng)模式當(dāng)中，很少會對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，更不會對下一步發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。不僅如此，由于現(xiàn)場監(jiān)測工作是整個巖土工程的重要部分，因此監(jiān)測人員必須掌握各種相關(guān)知識，但大部分監(jiān)測人員自身知識儲備不足，難以滿足監(jiān)測工作的需要，嚴(yán)重影響了整個監(jiān)測工作的開展。

1.2 監(jiān)測方法不夠全面

目前，大部分監(jiān)測人員在進(jìn)行深基坑監(jiān)測時，過度依靠監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測工作，從而忽視了巡視監(jiān)測。由于監(jiān)測儀器具有一定的局限性，在監(jiān)測過程中不能對深基坑進(jìn)行全面監(jiān)測，而通過現(xiàn)場巡視監(jiān)測便可以最大程度上填補(bǔ)監(jiān)測儀器的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)對深基坑的全面監(jiān)測。但因?yàn)楸O(jiān)測人員缺乏對現(xiàn)場巡視監(jiān)測的重視，導(dǎo)致監(jiān)測效果不理想，無法對深基坑進(jìn)行有效監(jiān)測，使得當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形時監(jiān)測人員不能及時發(fā)現(xiàn)，為整個工程留下了安全隱患。

2 巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中的重要事項(xiàng)

在進(jìn)行深基坑巖土勘察技術(shù)應(yīng)用時，要做好科學(xué)勘察工作[2]。這是因?yàn)樵谏罨颖O(jiān)測過程中，使用的各種深基坑監(jiān)測技術(shù)擁有實(shí)用性功能較多，因此監(jiān)測人員可以通過各種先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)對整個深基坑進(jìn)行監(jiān)測，還可以對整個巖土工程深基坑各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測，從而保證支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠順利展開，確保地基承載力，進(jìn)而增強(qiáng)整個工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性。例如：在深基坑內(nèi)搭建連續(xù)墻后，監(jiān)測人員便可以通過監(jiān)測儀器對連續(xù)墻進(jìn)行監(jiān)測，以確保深基坑內(nèi)的連續(xù)墻能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如此一來，如果當(dāng)深基坑內(nèi)的連續(xù)墻出現(xiàn)變形時，監(jiān)測人員便可以通過監(jiān)測儀器，第一時間發(fā)現(xiàn)問題，然后進(jìn)行上報，避免出現(xiàn)坍塌等情況（如圖1所示）。

除此之外，在施工過程中監(jiān)測人員要確保所有的監(jiān)測設(shè)備能夠符合深基坑監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，從而在深基坑挖掘過程中，能夠?qū)ι罨觾?nèi)實(shí)時監(jiān)測，確保深基坑內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)變形，避免安全事故的發(fā)生。同時監(jiān)測人員還應(yīng)該做好深基坑進(jìn)行現(xiàn)場巡視工作，加強(qiáng)對深基坑的監(jiān)測效果，使后續(xù)工作能夠有效進(jìn)行。并且在工作過程中要依據(jù)相關(guān)規(guī)定來確定監(jiān)測設(shè)備的實(shí)際位置，從而明確各監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用模式，然后技術(shù)施工人員通過監(jiān)測設(shè)備所收集到的數(shù)據(jù)信息，計算出支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的土體參數(shù)，確保巖土工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)架設(shè)工作能夠順利開展。

3 現(xiàn)階段巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)

3.1 進(jìn)行水平位移監(jiān)測

目前施工單位在開展巖土工程深基坑監(jiān)測時，主要監(jiān)測方法是水平位移監(jiān)測，這種監(jiān)測方法主要是通過相關(guān)檢測儀器進(jìn)行水平監(jiān)測，讓現(xiàn)場監(jiān)測人員準(zhǔn)確掌握深基坑內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)的隔離墻的實(shí)際情況，以此來確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力和支撐力符合當(dāng)?shù)氐耐翂毫?，避免出現(xiàn)深基坑坍塌的情況。因此，現(xiàn)場監(jiān)測人員可以在深基坑內(nèi)不同深度搭建監(jiān)測點(diǎn)，對深基坑內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，如此便可以在土壤出現(xiàn)不穩(wěn)定的跡象時，第一時間發(fā)現(xiàn)，從而及時采取補(bǔ)救措施，防止隔離墻出現(xiàn)墻壁開裂的情況。而且在深基坑內(nèi)不同深度搭建監(jiān)測點(diǎn)，可以方便監(jiān)測人員探測到深基坑內(nèi)邊緣垂直剖面特點(diǎn)，繼而為后續(xù)工作的開展打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

目前，監(jiān)測人員主要將水平位移監(jiān)測應(yīng)用到監(jiān)測方向上的水平距離，以此檢查深基坑保護(hù)結(jié)構(gòu)的隔離墻和變形后的情況。例如：監(jiān)測人員在對深基坑內(nèi)水平距離進(jìn)行監(jiān)測時，可以通過使用小角法和投點(diǎn)法等方法進(jìn)行測量，然后便可以得到深基坑內(nèi)的水平位移距離，方便后續(xù)工作的開展（如圖2所示）。

除此之外，極坐標(biāo)法也能夠用來確定受監(jiān)測地質(zhì)的水平位移距離，滿足監(jiān)測人員對于水平監(jiān)測的要求，不僅如此如果基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)所計算的數(shù)據(jù)存在誤差，監(jiān)測人員便可以通過GPS等方法來確定水平位移距離，完成水平位移監(jiān)測。

3.2 對變形監(jiān)測引起重視

在所有地質(zhì)項(xiàng)目當(dāng)中，深基坑變形監(jiān)測技術(shù)不僅可以對基坑坡地以及周圍的建筑物進(jìn)行監(jiān)測，還可以對深基坑內(nèi)的地下管道進(jìn)行監(jiān)測。在巖土工程施工期間，現(xiàn)場監(jiān)測人員能夠通過變形監(jiān)測技術(shù)得到的數(shù)據(jù)信息，了解土地的變形情況，使現(xiàn)場監(jiān)測人員可以設(shè)計出更符合施工情況的挖掘和防護(hù)罩，防止坍塌事故的出現(xiàn)。通過這些監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測人員可以及時掌握深基坑內(nèi)部的土壤變化，了解挖掘影響的土地沉降和地下管道變形等問題。從而使監(jiān)測人員能夠及時調(diào)整設(shè)計參數(shù)，采取科學(xué)、合理的補(bǔ)救措施，避免安全事故的發(fā)生。這就需要監(jiān)測人員在施工過程中要加強(qiáng)對變形監(jiān)測的重視，確保變形監(jiān)測到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，只有這樣當(dāng)土壤出現(xiàn)變化時現(xiàn)場監(jiān)測人員才能及時發(fā)現(xiàn)。

不僅如此，現(xiàn)場監(jiān)測人員在日常測量當(dāng)中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)該立刻展開調(diào)查，然后采取相應(yīng)的防范措施，以保證事態(tài)不會嚴(yán)重。例如：當(dāng)現(xiàn)場監(jiān)測人員通過變形監(jiān)測技術(shù)發(fā)現(xiàn)深基坑內(nèi)出現(xiàn)滑坡時，應(yīng)該立即對造成滑坡的原因進(jìn)行分析，然后并根據(jù)所得的信息數(shù)據(jù)制定一個科學(xué)、合理的加固方案，避免滑坡變得更加嚴(yán)重。

除此之外，施工單位在進(jìn)行深基坑監(jiān)測工作時，可以根據(jù)深基坑施工的實(shí)際情況，采取合理的監(jiān)測技術(shù)對審計坑進(jìn)行監(jiān)測。在進(jìn)行基坑監(jiān)測前，監(jiān)測人員可以提前設(shè)計好監(jiān)測方案，如此便可以最大程度保證施工安全，降低施工成本，提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 合理運(yùn)用基坑監(jiān)測技術(shù)，掌握施工重點(diǎn)

在基坑監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中施工單位一定要掌握施工重點(diǎn)，這是因?yàn)榛颖O(jiān)測技術(shù)是整個深基坑工程施工的核心。因此在建設(shè)巖土工程深基坑時，監(jiān)測人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測工作，以此來確保深基坑不會出現(xiàn)坍塌。并且因?yàn)榛又魏涂油镣诰蚨呔o密聯(lián)系在一起，都能給深基坑內(nèi)部提供安全性，保障支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量。所以，在進(jìn)行巖土工程深基坑施工過程中，監(jiān)測人員應(yīng)該加強(qiáng)對基坑監(jiān)測技術(shù)的使用，以此來提高對施工重點(diǎn)的掌握，從而了解深基坑工程的承載力和支撐力是否符合相關(guān)要求，進(jìn)而提升整個工程的施工效率，縮短深基坑工程的工期，最終達(dá)到降低整個工程的施工成本，提高施工單位經(jīng)濟(jì)效益的目的。

不僅如此，在施工過程中使用基坑監(jiān)測技術(shù)，可以對整個工程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，讓監(jiān)測人員能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而避免坍塌等情況發(fā)生。同時，如果在施工期間發(fā)現(xiàn)不規(guī)則等情況時，要及時進(jìn)行上報，讓維修人員進(jìn)行補(bǔ)救修理。例如：當(dāng)監(jiān)測人員通過基坑監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測到施工材料加工不完善或者安裝的加固不穩(wěn)時，應(yīng)該立刻將這一情況反映給施工單位，然后通過相關(guān)批準(zhǔn)后，由專業(yè)人員對此進(jìn)行修補(bǔ)，以此來確保深基坑工程建設(shè)的安全性和完整性。

3.4 地下水位監(jiān)測

地下水水位監(jiān)測技術(shù)主要是通過電子傳感器對深基坑內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)測，以此來掌握坑內(nèi)的地下水水位。開展地下水水位監(jiān)測主要是因?yàn)?，深基坑?nèi)地下水水位的變化，將直接影響著深基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，尤其是當(dāng)出現(xiàn)降水后，會造成深基坑內(nèi)的水位升高，從而使得土壓力出現(xiàn)變化，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)難以滿足土壓力對承載力和支撐力的要求，進(jìn)而出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞這一情況，因此監(jiān)測人員要做好地下水位監(jiān)測工作。

此外，監(jiān)測人員通過地下水位監(jiān)測技術(shù)，能夠準(zhǔn)確掌握地下水水位變化，如果深基坑內(nèi)的地下水位出現(xiàn)大幅度下降的情況，便有可能是因?yàn)榈叵滤畤?yán)重滲入深坑的開口部分，抑或是深坑底部的地下水出現(xiàn)嚴(yán)重滲出，所以監(jiān)測人員便需要立刻將這一情況上報，然后讓專業(yè)人員進(jìn)行檢查維修，確保深基坑內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)不會遭到破壞。

除此之外，監(jiān)測人員在深基坑工程施工過程中，加強(qiáng)對地下水位監(jiān)測，可以最大程度保障地下水位的穩(wěn)定性，為建筑物的安全性打下堅實(shí)基礎(chǔ)，提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力監(jiān)測

施工單位要想避免深基坑工程出現(xiàn)坍塌等情況，就必須在搭建支護(hù)結(jié)構(gòu)后，對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，避免由于土壓力過大，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞的情況發(fā)生?，F(xiàn)階段支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力監(jiān)測主要分為兩種，一種是對支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測，另一種是對土壓力進(jìn)行監(jiān)測。

對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測，主要是監(jiān)測深基坑內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)，根本目的是通過對構(gòu)件受力鋼筋應(yīng)力的測定，并根據(jù)其他參數(shù)進(jìn)行計算分析，從而得到支護(hù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，使監(jiān)測人員能夠掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，為后續(xù)工作的開展提供依據(jù)。

而對土壓力監(jiān)測，以土壓力計為主要裝置，將其埋設(shè)在維護(hù)結(jié)構(gòu)的迎土面，利用該裝置展開監(jiān)測工作[3]。防止當(dāng)施工人員在對深基坑內(nèi)進(jìn)行混凝土澆灌時，出現(xiàn)混凝土不包裹土壓力的情況，從而導(dǎo)致土壓力增大，破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)。因此為了避免這種情況，監(jiān)測人員應(yīng)該通過相關(guān)的監(jiān)測儀器，對土壓力進(jìn)行監(jiān)測，這樣便可以防止上述情況發(fā)生。

不僅如此，監(jiān)測人員還要做好孔隙水壓力監(jiān)測，這是因?yàn)楫?dāng)深基坑內(nèi)的孔隙壓力出現(xiàn)變化時，便代表著土層沉降即將發(fā)生，所以孔隙水壓監(jiān)測工作對于掌握土層沉降起著至關(guān)重要的作用，能夠有效保障支護(hù)結(jié)構(gòu)。一般情況下監(jiān)測人員在對孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測時，只需要通過壓力計對土體測量即可。

除此之外，監(jiān)測人員還要加強(qiáng)對坑內(nèi)土層的監(jiān)測，一般來說，監(jiān)測人員在對坑內(nèi)土層進(jìn)行監(jiān)測時需要通過水準(zhǔn)儀來開展監(jiān)測工作，從而獲得支護(hù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，方便后續(xù)工作的開展。但需要注意的是，和其他項(xiàng)目相比，基底垂直隆起對于支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響并不強(qiáng)烈，所以并不是所有巖土工程都要對坑內(nèi)土層進(jìn)行監(jiān)測工作的，只有對一些比較重要或者土質(zhì)差的建筑施工時才會進(jìn)行。

3.6 支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜位移監(jiān)測

在巖土工程施工中，很容易出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形等情況，因此為了掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，防止在施工過程中出現(xiàn)坍塌，監(jiān)測人員需要對支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜位移進(jìn)行監(jiān)測，以此來掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況。一般情況下，監(jiān)測人員需要提前將測斜裝置埋在土層當(dāng)中，然后對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，這樣當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜時，監(jiān)測人員便能第一時間發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的措施，避免支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等情況。但需要注意的是，監(jiān)測人員在進(jìn)行監(jiān)測時，必須確保測斜管和支護(hù)結(jié)構(gòu)一樣長，然后將測斜管延伸到地表，只有這樣才能保障監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

總而言之，要想加強(qiáng)巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)，還需要綜合考慮各種技術(shù)要點(diǎn)和實(shí)際情況，從而進(jìn)行有利方案選擇。在此基礎(chǔ)上，才能將各種技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行有效整合，繼而加強(qiáng)巖土工程深基坑監(jiān)測技術(shù)。

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收稿日期：2022-02-28

作者簡介：劉家添（1990—），男，廣東高州人，本科，工程師，研究方向：基坑監(jiān)測和軟土路基監(jiān)測。