趙曉曉

（陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司，陜西西安 710075）

0 引言

要做好深基坑工程變形監(jiān)測，要從監(jiān)測方案入手，制定好各個監(jiān)測項目的監(jiān)測點埋設(shè)及監(jiān)測方法，明確各監(jiān)測項目的報警值，每期監(jiān)測結(jié)束，要及時處理數(shù)據(jù)，對監(jiān)測點穩(wěn)定性進行分析，同時還要建立變形量與變形因子關(guān)系數(shù)學(xué)模型，對基坑引起變形的原因做出分析和解釋，必要時還要預(yù)報變形的發(fā)展趨勢，確?；庸こ淘谑┕み^程中的安全穩(wěn)定，同時確保施工安全。

1 建筑深基坑工程變形監(jiān)測的目的

建筑深基坑變形監(jiān)測，就是通過對所觀測基坑的變形量進行分析，發(fā)現(xiàn)基坑的安全隱患，危害程度，從而達到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理，確?；蛹叭说纳敭a(chǎn)安全。在建筑基坑工程變形監(jiān)測中，一旦監(jiān)測發(fā)現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)變形異常，立即向業(yè)主和施工方發(fā)出警報，基坑施工方應(yīng)立即調(diào)整施工方案或做好加固措施。同時，通過對基坑變形監(jiān)測，掌握變形大小、速率，分析產(chǎn)生的原因、數(shù)據(jù)變化規(guī)律，達到驗證設(shè)計是否合理，為今后建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基基礎(chǔ)設(shè)計積累經(jīng)驗。

2 做好深基坑監(jiān)測的要求及意義

首先從技術(shù)體系的應(yīng)用意義來講，在深基坑開挖的過程中，由于土方卸載導(dǎo)致周圍的圍護體系性能下降，周邊的土體結(jié)構(gòu)會逐漸向中間進行位移。這不僅會對施工過程造成較大的隱患，也會直接影響后期地下室結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)量，因此，做好深基坑監(jiān)測，可以及時把握深基坑施工期間的動態(tài)性因素。做好深基坑監(jiān)測，也可以了解整體的施工過程是否會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，并且制定調(diào)解方案，這能夠進一步提升地下室施工的有效性，在確保安全的同時，增強整體工程的經(jīng)濟效益和社會價值。從深基坑監(jiān)測的內(nèi)容來看，涉及以下幾點：常見的深基坑監(jiān)測，以基坑支護體系監(jiān)測以及周邊環(huán)境監(jiān)測為主，支護體系監(jiān)測主要涉及支護結(jié)構(gòu)本身的性能檢測、立柱以及土體深層側(cè)向位移監(jiān)測等。針對基坑周邊環(huán)境進行監(jiān)測，涉及施工范圍內(nèi)的建構(gòu)筑物檢測、土壤土體環(huán)境監(jiān)測、地表監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、地下管線檢測等。整體的工程監(jiān)測體系必須要有目的、有規(guī)劃地進行，這樣才可以滿足實際的施工需求，同時也能夠起到提升工程經(jīng)濟價值的作用。在監(jiān)測作業(yè)的過程中，首先需要根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)了解基坑本體的實際變形情況，并且結(jié)合變形的數(shù)據(jù)進行信息反饋，制定基坑防護方案，利用數(shù)據(jù)監(jiān)測了解周邊建構(gòu)筑物以及地下管線是否存在異常情況，確保整體的基坑及周邊處于安全狀態(tài)。在監(jiān)測期間必須要針對支護結(jié)構(gòu)的實際性能和質(zhì)量進行驗證，分析其是否能夠達到預(yù)先的設(shè)定要求，同時結(jié)合反饋出來的數(shù)據(jù)，了解工程的信息變動情況，結(jié)合不同環(huán)節(jié)進行施工進度調(diào)整和施工質(zhì)量調(diào)整，確保實際的基坑施工能夠滿足地下室建設(shè)的要求。建立在這一系列目的的基礎(chǔ)上，落實地下室深基坑監(jiān)測，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑施工過程中的重點，必須要受到多方的重視。

3 基坑監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 位移監(jiān)測技術(shù)

（1）全站儀監(jiān)測技術(shù)?；铀轿灰票O(jiān)測中普遍使用全站儀監(jiān)測技術(shù)，監(jiān)測方法包括極坐標(biāo)法、小角法、自由設(shè)站法等。近年來隨著全站儀測量精度的提高與測量理論的更新，全站儀也逐漸被引入基坑豎向位移監(jiān)測中，一些研究也驗證其應(yīng)用于豎向位移監(jiān)測的可行性與有效性。

（2）GPS技術(shù)。GPS技術(shù)具有精度高、測站間無須通視、全天候監(jiān)測與自動化程度高等優(yōu)點，可用于基坑的三維變形監(jiān)測。但是GPS信號易被樹木、周圍建筑物等遮擋，對場地條件要求較多。近年來隨著BDS、GLONASS與GALILEO等導(dǎo)航系統(tǒng)的建立，GNSS技術(shù)也逐漸發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用，GPS技術(shù)的測量精度主要取決于同時用于定位的導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)量，因此融合多個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的GNSS技術(shù)在基坑三維變形監(jiān)測中有廣闊的應(yīng)用前景。

（3）激光位移傳感器技術(shù)。激光位移傳感器主要用于基坑的水平位移監(jiān)測，其通過布設(shè)在監(jiān)測點位的激光位移傳感器的對向測量，得到基坑兩監(jiān)測點間的相對位移及其變化來了解基坑水平位移變化情況，具有測量快速、精度高、施工干擾少等優(yōu)點，適合全天候自動化監(jiān)測。但是限于測量原理，無法得到監(jiān)測點絕對位移值，且設(shè)備成本較高。

（4）靜力水準(zhǔn)儀監(jiān)測技術(shù)。靜力水準(zhǔn)儀依據(jù)連通器原理，在連通管道中的液體，受重力作用不同位置的液面會保持相同的高度，而液體深度并不相同，通過傳感器測量得到不同位置液面的相對變化，從而求得各靜力水準(zhǔn)儀的相對沉降量。靜力水準(zhǔn)儀可得到高精度、實時化的測量數(shù)據(jù)，適合全天候自動化監(jiān)測。但是由于其通過液體連通，測量結(jié)果受壓力、溫度、振動等因素影響較大。

（5）測斜儀監(jiān)測技術(shù)。深層水平位移監(jiān)測通常采用測斜儀監(jiān)測技術(shù)，方法為將測斜管埋設(shè)在圍護墻體或周圍土體內(nèi)，驅(qū)動測斜儀在測斜管內(nèi)上下移動，量測各深度處水平位移，具有操作簡便、測量精度高等優(yōu)點。

3.2 自動監(jiān)測技術(shù)設(shè)備應(yīng)用方法分析

（1）監(jiān)測深基坑位移方法。在該深基坑的自動化監(jiān)測中利用全站儀以及自動化應(yīng)變計、測斜儀以及鋼筋計等設(shè)備進行監(jiān)控測量。在對深基坑工程垂直以及水平方向上的位移情況進行監(jiān)測時可以根據(jù)實際情況采用三角高程法或者極坐標(biāo)法。以后視基準(zhǔn)點為基礎(chǔ)，對測站坐標(biāo)進行后交會修正測量，并采用溫度補償方式對測距精度進行修正，并通過雙盤位方法對軸系誤差進行消除處理，以確保測量精度符合監(jiān)測要求。

（2）監(jiān)測深基坑支撐軸力方法。在監(jiān)測深基坑工程支撐軸力時，應(yīng)首先復(fù)核傳感設(shè)備在無受力狀態(tài)下的頻率值，并與標(biāo)定頻率進行對比，以確保其測量精度符合測量要求。監(jiān)測時應(yīng)對初始值進行2次測回測定，且初始值應(yīng)取2次測回讀數(shù)的平均值。在后續(xù)深基坑工程的施工過程中應(yīng)進行日常動態(tài)監(jiān)測，并以初始值為基礎(chǔ)進行差值計算，要準(zhǔn)確掌握深基坑工程支撐軸力的變化情況，保證深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

3.3 布設(shè)自動化監(jiān)測監(jiān)測點

在布設(shè)監(jiān)測點時應(yīng)按照深基坑工程現(xiàn)場施工的實際情況，結(jié)合設(shè)計圖紙等資料合理選擇監(jiān)測點位置，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確。

（1）布設(shè)土體位移監(jiān)測點要點，在布設(shè)土體位移情況監(jiān)測點時，應(yīng)選擇強度較高的PVC管作為測斜管，并將其打入土體內(nèi)，測斜管上都應(yīng)比測斜孔略長，且應(yīng)將測斜管端口密封，以避免雜物進入管內(nèi)。在測斜孔內(nèi)安裝傳感設(shè)備時應(yīng)用鋼管連接傳感設(shè)備，且其一端應(yīng)采用剛性連接方式，而在另一端則應(yīng)設(shè)置萬向節(jié)。完成測斜管的布設(shè)后，還應(yīng)使用黃沙等將其覆蓋，避免其被移動。

（2）布設(shè)支撐軸力監(jiān)測點要點，在布設(shè)軸力監(jiān)測點時應(yīng)根據(jù)監(jiān)測對象的不同采用相應(yīng)的布設(shè)方法。在鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)上布設(shè)監(jiān)測點時應(yīng)在鋼筋構(gòu)架四角主筋分別設(shè)置鋼筋應(yīng)力計，且其方向應(yīng)平行于支撐方向。

（3）安裝時應(yīng)采用焊接方式。在焊接時應(yīng)用濕毛巾等對應(yīng)力計進行包裹，以防止傳感設(shè)備受損。在布設(shè)監(jiān)測鋼管支撐軸力的相關(guān)監(jiān)測點時，可以在鋼支撐中設(shè)置監(jiān)測點，并在鋼支撐結(jié)構(gòu)的截面兩側(cè)分別安裝表面應(yīng)變計等測量儀器。安裝時應(yīng)采用焊接工藝將其固定牢固，且應(yīng)平行于支撐方向，應(yīng)變計和鋼支撐結(jié)構(gòu)間應(yīng)無間隙存在。

3.4 基坑的地下水位檢測

地下水位監(jiān)測將直接影響整體基坑的實際施工安全性，本工程中的地下水位監(jiān)測利用電測水位儀進行作業(yè)，在高程測量的過程中，利用四等水準(zhǔn)水位觀測井固定點進行測量，每一次測量井口的固定點數(shù)值以及水平數(shù)值。將兩次測量得出的結(jié)果進行對比，其數(shù)值差異應(yīng)該控制在1cm以內(nèi)，取兩次測量的整體平均值，最終得出水位高程的實際數(shù)據(jù)。經(jīng)過地下水位測量之后，得出該工程的最高水位點為28.5cm，符合基坑允許水位的范圍標(biāo)準(zhǔn)，水位最高點在整體機坑的北側(cè)邊坡區(qū)域出現(xiàn)，其變形曲線在前期快速增加，中期緩慢減小，后期平穩(wěn)發(fā)展表明，在整體的深基坑施工期間，基坑水位始終處于增長狀態(tài)，不會對基坑邊坡造成影響。

3.5 監(jiān)測分析

在施工過程中，對土體的開挖會導(dǎo)致土體表面的回彈；由于外側(cè)土壓力的存在，會引起中標(biāo)圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力產(chǎn)生變化甚至是變形；圍護結(jié)構(gòu)具有一定的強度和剛度，內(nèi)力短時間內(nèi)的劇烈變化會導(dǎo)致支護樁傾斜，嚴(yán)重情況下，還會導(dǎo)致基坑坍塌事故；在多雨的季節(jié)，如果支護防滲系統(tǒng)存在缺漏，發(fā)生滲漏、流沙等情況，同時沒有實時的監(jiān)測，時間一長，土體表面產(chǎn)生裂縫，將影響周邊建筑物的正常使用。對工程進行基坑監(jiān)測，分析實測數(shù)據(jù)，了解基坑受力變化情況，提前預(yù)防基坑可能出現(xiàn)的危險情況，一旦出現(xiàn)危急情況應(yīng)及時對施工方發(fā)出報警，協(xié)助施工建筑方采取合理有效的對應(yīng)措施，使基坑內(nèi)部和周邊施工在安全狀態(tài)下進行。基坑監(jiān)測對于工程建設(shè)的重要性不言而喻，起到關(guān)鍵的作用。這種有效的監(jiān)測手段是信息化施工中必不可少的一步。針對實際問題中的實際情況，結(jié)合基坑監(jiān)測的一些原則，做出符合具體切實可行的方案，按照規(guī)范進行實時監(jiān)測?；颖O(jiān)測的數(shù)據(jù)對于工程周邊的土壤應(yīng)力反應(yīng)，表明基坑的實時受力情況。在產(chǎn)生裂縫的情況下，可以正確指導(dǎo)施工，讓工程進度不受耽誤，保證工程的質(zhì)量和安全性。

4 結(jié)語

綜合深基坑變形規(guī)律監(jiān)測來看，實際監(jiān)測過程中，應(yīng)重點考慮周邊建筑物與開挖地表的距離，從而調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)的距離，進而達到沉降的較小變化或縮減，對于圍護結(jié)構(gòu)的距離調(diào)整，能使基坑開挖對沉降的影響降至最低，從而減小周邊地表的沉降量。針對工程有安全影響的因素，快速地進行調(diào)整，并且嚴(yán)格做好周邊環(huán)境監(jiān)測，這樣才可以提升深基坑施工的穩(wěn)定性和有效性，促進基坑工程的全面管控。