摘要：改革開放迎來了我國城市建設(shè)的高峰，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，各地市區(qū)中心地帶的地價日趨昂貴，向空中求發(fā)展、向地下深層要土地便成了建筑商追求經(jīng)濟效益的常用手段，同時一定的基礎(chǔ)深度也是為了滿足高層建筑的抗震和抗風(fēng)等結(jié)構(gòu)要求。在很多發(fā)達的沿海城市基坑的開挖深度只會越來越深。基坑監(jiān)測必然成為深基坑質(zhì)量、安全保證的關(guān)鍵，是工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。本論文介紹了基坑監(jiān)測的常用方法，結(jié)合平潭天大山工程實例，選擇深基坑監(jiān)測的工程實例來探討監(jiān)測技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用和精度分析。

關(guān)鍵詞：監(jiān)測技術(shù)； 深基坑； 位移； 沉降

變形是自然界普遍存在的現(xiàn)象，各種荷載作用于變形體，使其形狀、大小及位置在時間或空間發(fā)生的變化均為變形[1]。監(jiān)測就是為加強信息化施工，將基礎(chǔ)施工風(fēng)險降低至最小，必須對工程進行監(jiān)測，隨時反映工程變形情況，并將其信息及時反饋給施工、設(shè)計、監(jiān)理及業(yè)主等有關(guān)單位，以此判斷工程進度的安全情況，及時指導(dǎo)施工。當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)險或異常時及時預(yù)警預(yù)報，以便及時采取有效措施來確保整個工程的安全，降低風(fēng)險。國內(nèi)基坑監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用較廣泛，目前絕大多數(shù)深基坑工程都進行了施工期監(jiān)測， 通過設(shè)定監(jiān)測項目的控制值， 監(jiān)測和保障基坑施工和周邊環(huán)境的安全。相關(guān)的監(jiān)測手段及方法也較多， 如利用近景攝影測量監(jiān)測深基坑支護結(jié)構(gòu)位移的新技術(shù)、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑物沉降預(yù)測、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在深基坑監(jiān)測預(yù)測中的運用、非固定站二次基準(zhǔn)差分法基坑監(jiān)測技術(shù)、城市基坑工程施工控制及其環(huán)境監(jiān)測和深基坑工程監(jiān)測與控制等[7]。

1 基坑監(jiān)測主要方法

1.1 平面位移監(jiān)測

平面位移監(jiān)測使用全站儀采用前方交會方法進行。監(jiān)測時后視B點，然后盤左盤右測量C、D兩點，然后依次監(jiān)測所有坡頂及周邊建筑物上所布設(shè)的平面位移監(jiān)測點，所得C、D兩點坐標(biāo)偏差在允許范圍內(nèi)時認(rèn)為基準(zhǔn)點A穩(wěn)固，監(jiān)測數(shù)據(jù)有效，若所得C、D兩點坐標(biāo)偏差超出允許范圍，則需重新測量，必要時需要進行平面基準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)測，重新推算A點坐標(biāo)。

圖1-1平面基準(zhǔn)網(wǎng)示意圖

1.2 沉降及豎向位移監(jiān)測

沉降監(jiān)測主要采用精密電子水準(zhǔn)儀和精密因瓦編碼尺進行。每次監(jiān)測利用同一個基準(zhǔn)點，按照相同觀測路線，進行閉合水準(zhǔn)測量。

1.3 深層土體水平位移監(jiān)測

深層水平位移監(jiān)測使用測斜儀進行觀測。觀測前先在連接測頭的電纜上做好深度標(biāo)記，由測頭中心點起算，每隔固定步長標(biāo)記一次。觀測時先由測頭導(dǎo)輪沿主方向?qū)Р蹖y頭下入孔底，由下至上每-步長記錄一次測斜儀讀數(shù)，直至孔口，再由測頭導(dǎo)輪沿次方向?qū)Р蹖y頭下入孔底，由下至上每一步長記錄一次測斜儀讀數(shù)，直至孔口。觀測時測頭在孔內(nèi)的移動應(yīng)平緩，測頭在測斜儀讀數(shù)時應(yīng)保證穩(wěn)定，每次記錄時應(yīng)等測斜儀讀數(shù)穩(wěn)定方可記錄。

將記錄數(shù)據(jù)傳輸至測斜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進行深層水平位移分析計算，同時進行數(shù)據(jù)匯總輸出。

1.4 地下水位監(jiān)測

地下水位使用沉降計觀測地下水位的深度，把沉降計打開調(diào)到一個比較靈敏的檔位，然后把兩跟帶探針的電線放入測斜孔慢慢往下放直到沉降計有反應(yīng)，然后拿出來用卷尺量取電線的放入的長度，每次記錄時應(yīng)等讀數(shù)穩(wěn)定方可記錄。其實沉降計的原理就是利用水導(dǎo)電的原理來測水位的落差。

2 基坑監(jiān)測工程應(yīng)用實例

2.1 工程概況

天大山東路位于平潭綜合實驗區(qū)金井灣片區(qū)，其中綜合管溝起點位于接金井灣大道（漁平大道）綜合管溝，終點接如意路電力管溝，沿線與鵝頭尾路綜合管溝、北湖路綜合管溝交叉。天大山東路綜合管溝設(shè)計起點位于樁號K0+058.88，終點位于樁號K1+254.47，綜合管溝總長1196.4米。沿線地形總體地勢平坦，為原平潭鹽場的鹽田地，在K1+100—K2+100路段為積水區(qū)，水深0.50-2.00米。道路穿越地貌單元以沖海積平原地貌為主，總體地勢較低，道路起點與305省道交叉段為侵蝕低山丘陵坡地，地勢較高。沿線場地高程范圍在-2.40～4.30米之間。

2.2 監(jiān)測點的布設(shè)

2.2.1 地下水位監(jiān)測點布設(shè)

觀測點采用水位管。按照基坑設(shè)計要求，并結(jié)合基坑地質(zhì)情況，在基坑周圍共布設(shè)6個測斜管，孔口用粘性土密封，防止地表水滲入，孔底標(biāo)高同攪拌樁底標(biāo)高。

2.2.2 水平位移監(jiān)測點布設(shè)

按照設(shè)計要求及周邊建筑物分布情況，在基坑的兩條平行線上已經(jīng)澆筑的鋼筋架上焊上10個水平位移監(jiān)測點。

2.3 工程監(jiān)測頻率及報警值

2.3.1 監(jiān)測頻率

1）基坑開挖前，監(jiān)測項目均應(yīng)測得不少于2次的初始值；

2）監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率：基坑開挖深度小于5m，1次/2天；基坑開挖深度5-10m，1次/1天；基坑開挖深度大于5m，1次/1天；基坑底板澆筑后的7天內(nèi)，監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率為1次/3天；7～14天內(nèi)，監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率為1次/3天；14～28天內(nèi)，監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率為1次/5天；超過28天，監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率為1次/10天。本次監(jiān)測項目分為三個月，每周2次。

2.3.2 監(jiān)測報警值

當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，必須立即進行危險報警，并應(yīng)對基坑支護結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境中的保護對象采取應(yīng)急措施。監(jiān)測數(shù)據(jù)達到監(jiān)測報警值的累計值（按表2-2取用）；基坑結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移值突然明顯增大或基坑出現(xiàn)流沙、管涌、隆起、陷落或較嚴(yán)重的滲漏等；基坑支護結(jié)構(gòu)或錨桿體系出現(xiàn)過大變形、斷裂、松弛或拔出的跡象；周邊建筑的結(jié)構(gòu)部分、周邊地面出現(xiàn)較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫或危害結(jié)構(gòu)的變形裂縫；周邊管線變形明顯增長或出現(xiàn)裂縫、泄漏等。

表2-1 監(jiān)測項目及報警標(biāo)準(zhǔn)

監(jiān)測項目 坡頂水平位移 坡頂豎向位移 深層土體水平位移 基坑周邊地表豎向位移 錨桿內(nèi)力 周邊建筑沉降 地表裂縫寬度

預(yù)警值 35mm 30mm 40mm 35mm 0.7f 15mm 12mm

變化率 4mm 3mm 3mm 2mm - - 持續(xù)變化

注：○1 f為錨桿承載力設(shè)計值；

○2 當(dāng)監(jiān)測項目的變化速率達到表中規(guī)定值或連續(xù)3d超過該值的70%，應(yīng)報警；

○3 周邊建筑物整體傾斜度累計達到2/1000或傾斜率連續(xù)3d大于0.001H/d（H為建筑物承重結(jié)構(gòu)高度）時應(yīng)報警。

2.4 地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)

在對應(yīng)的地下水位監(jiān)測點量取對應(yīng)的測斜管在露出地面的高程，然后用沉降計慢慢往下放，等儀器讀數(shù)穩(wěn)定的時候記錄量取沉降計電線放入管內(nèi)的水位管深，最后用記錄的水位管深減去管口高程就是對應(yīng)的水位深度。

表2-2 地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)

次數(shù) 第二次

點號 管口高程，m 水位管深，m 本次水位，m

SW1 1.956 1.54 0.416

SW2 2.812 2.066 0.746

SW3 2.417 1.383 1.034

SW4 1.794 2.658 -0.864

SW5 1.5424 0.89 0.652

2.5 水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)

采用前方交會在固定的已知點上架站，后視另一個固定的已知點，采用多測回觀測方法來達到精度要求。

表2-3 水平位移觀測數(shù)據(jù)

點號 平面（m） 本次位移（mm） 累計位移（mm） 速率

CJ03 9995.974 -8.0 3.0 -8.0

CJ04 9994.427 1.0 1.0 1.0

CJ05 9996.067 -3.0 -3.0 -3.0

CJ06 9996.989 5.0 -6.0 5.0

CJ07 9994.086 2.0 -20.0 2.0

CJ08 9992.234 -1.0 72.0 -1.0

CJ09 9991.448 3.0 8.0 3.0

CJ10 10249.85 86.0 341.0 86.0

CJ11 10256.44 4.0 110.0 4.0

3 數(shù)據(jù)精度分析

變形監(jiān)測采用平面導(dǎo)線測量，通過測量距離與方位角，按極坐標(biāo)計算公式可準(zhǔn)確求出每周期各變形點的坐標(biāo)[8]。從得到監(jiān)測點的坐標(biāo)通過下面的公式以一個監(jiān)測點為例來分析精度有沒有達到二級規(guī)范要求。

（3-1）

表3-1 監(jiān)測點w1的坐標(biāo)x中誤差分析

次序 觀測值，m △l，cm

改正值v，cm vv， cm2 m，mm

1 469802.65 65.4 0.2 0.04 =

2 469802.65 65.3 0.3 0.09

3 469802.66 65.8 -0.2 0.04

4 469802.66 65.8 -0.2 0.04

5 469802.66 65.6 0 0

6 469802.66 65.7 -0.1 0.01

∑ （Lo=469802） 393.6 0 0.22

表3-2 監(jiān)測點w1的坐標(biāo)y中誤差分析

次序 觀測值，m △l，cm 改正值v，cm vv，cm2 m，mm

1

2

3

4

5

6

∑ 2820269.119

2820269.12

2820269.115

2820269.116

2820269.116

2820269.116

（Lo=2820269） 11.9

12

11.5

11.6

11.6

11.6

70.2 -0.2

-0.3

0.2

0.1

0.1

0.1

0 0.04

0.09 2820269.117

0.04

0.01

0.01

0.01

0.2

求出這個監(jiān)測點的中誤差m=2.89mm小于3mm，達到了精度要求。

4. 小結(jié)

通過基坑監(jiān)測施測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，基坑監(jiān)測需要注意以下幾方面：

1）作業(yè)人員必須嚴(yán)格按規(guī)范要求監(jiān)測并進行自檢，做到記錄清晰、齊全，計算準(zhǔn)確無誤。

2）在監(jiān)測過程中應(yīng)采用固定的儀器固定的觀測人員采用固定的觀測路線和觀測方法。

3）每次觀測前按技術(shù)要求對儀器進行檢查和校正，觀測應(yīng)遵守“五固定”原則，沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點及沉降觀測點，點位要固定；所用儀器、設(shè)備要固定；固定測量人員；固定測量儀器和固定路線；觀測環(huán)境和條件基本相同，以保證觀測結(jié)果精度。

參考文獻

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作者簡介：徐梅，女，重慶，1986 02 23，造價員，研究方向；工程造價