深基坑中基坑监测技术的应用

孟尔伦 蒋宇航 苏朝荣 崔少凡 闵扬 熊泗军

中建八局浙江建设有限公司 浙江省杭州市310000

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，高层建筑越来越多，深基坑中基坑监测数值控制保障施工周边的环境安全，但由于工程地理位置的复杂多变，在监测点的选择上容易出现不合理的现象，从而导致基坑监测工作出现问题。

关键词：深基坑；基坑监测技术；策略

引言

与普通建筑相比，高层建筑施工的难点主要在于需要开挖基坑，要想在保证施工进度的同时，将基坑开挖给附近既有建筑负面影响降至最低，关键是要对位移情况进行监测，确保现场人员能够及时发现并解决潜在安全隐患，为基坑施工精密性提供保证。

1基坑检测技术概述

（1）根据数据信息监测结果进行分析和处理，为保证交通安全、地面正常使用以及有效控制地表下沉等，来选择相应的施工措施；（2）对支护机构进行动态掌握和及时预测，让基坑安全性和工程稳定性得到保障，避免对周围环境造成影响；（3）要对基坑信息进行及时反馈，利用信息化工具组织施工，以便调整相应支护参数和开挖数据；（4）对施工资料进行积累，为施工问题的分析和后续工程的开展提供参考比对的依据。

2深基坑监测目的

（1）基坑开挖过程中，因基坑内的土体不断卸载会导致基坑底部的土体产生回弹向下，在外部土压力的作用下，导致基坑的围护结构发生变形现象，如若支护结构的强度、刚度低于设计值时，则可能会导致基坑坍塌事故出现。此外，基坑内的降水措施会降低基坑地下水的水位，促使基坑外侧的土体越来越固结，从而导致地面出现沉降现象。如若是支护结构出现质量缺陷，则有可能导致渗漏水、流沙现象出现，最终导致地面出现开裂现象、地下管线损坏，且基坑附近的建筑物出现不均匀沉降。（2）对基坑支护结构的变化状况进行监测，以保证基坑开挖作业顺利完成，保证施工人员能够及时掌握支护结构的内力、位移变化状况，同时对地下管线及附近建筑物的沉降变化进行密切的观测，对整个基坑开挖的全部过程进行严密的监测，一旦可能会出现危险，应该立即报警，并结合实际情况采取相对应的应急措施，保证深基坑施工过程中的安全性与稳定性。（3）基坑监测数据是判断基坑施工过程中的安全性的重要依据，通过全面地分析监测数据，确定是否需要进一步采取防护措施，由此来看，基坑安全监测至关重要。此外，设计人员应该结合监测活动的反馈意见优化设计深基坑设计方案，保证深基坑施工的安全性与经济性。施工人员应该结合监测数据调整施工工艺与施工技术参数，实现信息化管理。（4）将实际监测获取到的数据与前期的预测值进行对比和分析，并确定出施工工艺与施工技术参数，基于此，对施工技术参数进行优化设计，实现信息化的管理。（5）将施工现场测量的数据作为优化设计的依据，保证设计方案的安全性、经济性与合理性。

3监测技术应用要点

3.1水平位移

众所周知，基坑围护往往需要承受土体开挖期间形成的土压力、降水压力和各类荷载，这也决定了要想使基坑施工质量达到预期，关键是要保证围护结构可靠且稳定。一般情况下，顶部位移监测与沉降监测均可共用监测点，要求以压顶布设监测点为依托，对围护顶部各处位移情况、存在差异加以了解，确保管涌、浅蚀流土等潜在危害能够被尽早发现并得到消除，为围护稳定性提供保障。在工程中，沿压顶纵轴对监测点进行布设，保证相邻监测点间距约为15m，优先在边线中部、已出现明显变形的阳角还有搅拌桩接缝布设监测点。在新浇筑压顶的恰当位置布设测量标志。

3.2深层水平位移

施工现场最大位移出现在开挖面周围，位移部位深度与开挖深度的关系为正相关。除特殊情况外，均可根据围护结构沉降方向、沉降深度，对其挠曲度及稳定度进行判定。通过预埋，对PVC测斜管进行布设，使用自攻螺丝加固接头，在接头表面包裹密封胶布，为管口提供强有力的保护，避免管口受损。监测所用测斜管的内径为70mm，配有两组互相垂直的导槽，用来对测试方位进行控制。监测期间应保证一组导槽与基坑围护垂直，另一组导槽与围护平行。

3.3裂缝监测

对地表裂缝进行监测时，使用金属或油漆做好标志。根据现场情况，对监测点所在位置加以确定，保证监测点能够直观反映裂缝特征、变化趋势。监测过程中进行拍照记录，为整理数据、生成表格等工作提供便利。

3.4应力监测

通常以拥有最大轴力的杆件作为应力监测点，在指定平面对轴力测点进行布设，这样做的好处是能够准确把握布设支撑、受力和拆除期间支撑轴力与时间的关系，从而获得曲线图。在支撑端部头侧安装轴力计，通过焊接，加固活络头贴角、轴力计外壳的连接处，与此同时，使用围焊的方法，对钢牛腿贴角、轴力计进行固定。安装期间有两点需要尤为注意，一是保证轴力计、钢支撑轴线处于相同平面，二是维持零角度。

3.5监测地下水位

考虑到基坑施工需要在坑内进行降水，导致基坑内外的地下水位差异十分明显，止水帷幕能否发挥应有作用，通常会对附近环境造成深远影响，对地下水位进行动态观测的重要性有目共睹，可以说，只有做到实时观测地下水位，才能准确把握基坑降水效果，进而对围护结果隔水效果进行科学且可靠的判定。

4基坑监测技术的应用

4.1沉降监测点的布设和测量

沉降监测点的布设：首先要确定观测场地，主要对观测点位的稳定性和易于观测两个因素进行考虑，然后再根据建筑物设计的轴线进行布点，选择主要受力体确定相应的观测点位。在本次施工中，沿基坑周边进行了基坑支护顶沉降监测点的布设，在基坑周边的中部、阳角处均设置监测点，并根据基坑支护设计及现场情况来设计监测点之间的距离，每边监测点的数目都大于3个，采用钢筋水泥进行浇筑。

4.2水平位移监测点的布设和测定

水平位移监测点的布设：要根据监测的目的、监测点的观测方法和精度要求进行灵活选择，可以选择边角网、导线网、轴线、GPS网等方式进行一次布网。在基坑工程中，主要选择了冠梁位置来进行支护顶部水平位置观测点的布置，然后把钢筋植入冠梁并筑水泥台保护，在钢筋头上刻有“十”字标志，将观测点布设在基坑周边中部、阳角处，点位间距为16～20m，总共设有26个水平位移观测点水平位移监测点测定：主要是利用设备和观测仪器对建筑物和有代表性的地基点位进行水平位移量的测量。利用监测结果对水平位移的规律进行分析，主要观察建筑物在内外荷载和地基变形等因素的影响下状态是否正常，保证工程的安全运行。

结语

综上，对基坑进行开挖期间，应给予基坑监测充分重视，密切关注基坑位移情况，避免出现问题。应以现场情况为依据，对切实可行的监测方案进行制定，充分利用现有监测设备和方法，有序开展位移监测等工作，对监测误差严加控制。在此基础上，根据监测数据，调整施工方案，为项目施工速度及质量提供有力保障。

参考文献

[1]欧孝夺,黄中正,江杰,等.圆砾-泥岩组合地层坑中坑开挖对双排桩的影响[J].长江科学院院报,2018,39(01):78-85.

[2]胡友健,李梅,赖祖龙,等.深基坑工程监测数据处理与预测报警系统[J].焦作工学院学报(自然科学版),2019(02):130-135.

[3]唐昌意,刘智,问建学,等.下穿隧道软土深基坑支撑轴力监测研究[J].公路,2018,67(04):385-389.

[4]徐前卫,龚振宇.滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析[J].土木工程学报,2019,55(06):102-111.

[5]李建飞.单一模型与组合模型在基坑监测预报中的对比分析[J].测绘与空间地理信息,2019,42(09):160-162.