淺析深基坑變形監(jiān)測(cè)的方法及改進(jìn)措施

廖維龍

摘要：伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和突破，監(jiān)測(cè)技術(shù)及配套設(shè)備應(yīng)朝著科學(xué)化、精密化和自動(dòng)化發(fā)展。隨著建筑結(jié)果高度的進(jìn)一步拔高，對(duì)基坑尤其是深基坑的穩(wěn)定性和沉降能力提出了更加嚴(yán)苛的要求，給具體的工程施工操作帶來(lái)了更加嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，為了保證深基坑在施工階段的整體穩(wěn)定性，必須進(jìn)一步提高深基坑監(jiān)測(cè)的技術(shù)能力和服務(wù)質(zhì)量，提升深基坑監(jiān)測(cè)的精度，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，保障深基坑安全施工順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：深基坑；變形監(jiān)測(cè)；改進(jìn)措施

1、深基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

對(duì)于現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，基坑監(jiān)測(cè)工作的主要內(nèi)容有：

1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移監(jiān)測(cè)。也叫做測(cè)斜，圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為基坑卸載后的主要受力部位，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)于基坑來(lái)說(shuō)是第一位的，支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞和對(duì)于其穩(wěn)定狀態(tài)的監(jiān)測(cè)質(zhì)量往往也決定了整體變形量的大小。測(cè)斜工作現(xiàn)在一般是由監(jiān)測(cè)人員使用測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，步長(zhǎng)一般是 0.5m，對(duì)于 30m 深的基坑而言，測(cè)斜的監(jiān)測(cè)工作量是最繁重的，但是為了基坑安全必須嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)方案完成日常的監(jiān)測(cè)工作。

1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部豎直位移監(jiān)測(cè)。也叫墻（樁 ）頂豎直位移，取決于基坑的支護(hù)形式，反映了圍護(hù)結(jié)構(gòu)在豎直方向上的沉降量。墻頂沉降和地表沉降屬于同一個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，在數(shù)據(jù)采集的時(shí)候往往是一起進(jìn)行，采用高精度的電子水準(zhǔn)儀現(xiàn)在可以達(dá)到 0.01mm 的精度。

1.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測(cè)。反映基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的側(cè)向變形。水平位移監(jiān)測(cè)采用全站儀測(cè)得，一般采用極坐標(biāo)法測(cè)得。

1.4支撐受力監(jiān)測(cè)。及時(shí)了解支撐受力變化情況，準(zhǔn)確判斷基坑圍護(hù)支撐體系穩(wěn)定情況和安全性。支撐受力監(jiān)測(cè)包括混凝土支撐的受力和鋼支撐的受力。混凝土支撐又叫砼支撐，采用在鋼筋上雙面焊接鋼筋計(jì)，再使用讀數(shù)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的讀取和計(jì)算。鋼支撐采用在一端焊接軸力計(jì)并使用讀數(shù)儀讀取數(shù)據(jù)用于分析。

1.5周邊地表豎直位移監(jiān)測(cè)。一般也叫做地表沉降監(jiān)測(cè)。是反應(yīng)在開挖支護(hù)中周邊環(huán)境的最直接變形量。周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般在基坑周邊布設(shè)很多個(gè)斷面，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整體性分析。

1.6地下水位監(jiān)測(cè)。地下水位的變化影響基坑受力情況的變化和坑外土體的凝結(jié)程度，從側(cè)面可以反映出圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量。

2、深基坑監(jiān)測(cè)方法

基坑施工監(jiān)測(cè)多是由專門的監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行基坑安全狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)巡視，再加上儀器觀測(cè)取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將兩者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行基坑安全狀態(tài)的分析和評(píng)估?，F(xiàn)在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)也更多的應(yīng)用到了基坑監(jiān)測(cè)工作中。

2.1現(xiàn)場(chǎng)巡視

現(xiàn)場(chǎng)巡視工作可以通過(guò)人眼或其他輔助工具對(duì)基坑所存在的自然條件、施工工況等進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)重要結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的判斷可以得出基坑最基本的安全狀況，再結(jié)合儀器觀測(cè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作的整體評(píng)估?，F(xiàn)場(chǎng)巡視工作必須安排監(jiān)測(cè)人員每天進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)巡視對(duì)于基坑安全是必不可缺的，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡視可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情出現(xiàn)的先兆，對(duì)其做到臨危不亂，果斷處理。

2.2儀器觀測(cè)法

2.2.1光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)。光纖技術(shù)是以光纖傳感器為基礎(chǔ)的新型監(jiān)測(cè)技術(shù)。光纖監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)，在數(shù)據(jù)處理反饋方面快速準(zhǔn)確，并且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。作為一種新型監(jiān)測(cè)手段，光纖監(jiān)測(cè)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：耐腐蝕、抗電磁干擾，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)而不需過(guò)多擔(dān)心損壞的問(wèn)題；體積小，對(duì)基體的影響很小，不會(huì)破壞其力學(xué)性能；靈敏度高，并且具有很好的可靠性；多線路傳輸，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

2.2.2三維激光掃描技術(shù)。傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)都是單點(diǎn)測(cè)量，對(duì)于變形狀況的掌握是離散不連續(xù)的，這在進(jìn)行整體分析的時(shí)候不能很好的把握具體變形情況，特別是如果變形較大位置恰好沒(méi)有布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)就很難做到及時(shí)地應(yīng)對(duì)和處理。采用三維激光掃描技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)面狀的測(cè)量，所有的變形情況都可以做到具體的把握，對(duì)基坑安全有重要保障。但是缺點(diǎn)是儀器成本較高，暫無(wú)法普及使用。

2.2.3近景攝影測(cè)量技術(shù)。近景攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也同樣包括檢測(cè)對(duì)象是一個(gè)面而非離散點(diǎn)，可以做到不漏到任一處監(jiān)測(cè)死角，再加上成本低，操作簡(jiǎn)單快捷，有很好的應(yīng)用前景。但是目前來(lái)看，近景攝影測(cè)量還很難取得令人滿意的精度，相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理等理論方法還有待改進(jìn)。

3、變形監(jiān)測(cè)出現(xiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)措施

3.1深基坑變形觀測(cè)出現(xiàn)的幾種情況

3.1.1變形基準(zhǔn)點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置時(shí)間

在反映基坑的基本變形情況的時(shí)候，我們需要在基坑開挖之前埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分析并監(jiān)測(cè)基坑在施工過(guò)程中的變形。我們才能夠較好的對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真和嚴(yán)格的設(shè)置，每個(gè)基坑工程至少有3個(gè)穩(wěn)定、可靠的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)。

3.1.2基坑變形對(duì)選點(diǎn)的影響

若基準(zhǔn)點(diǎn)離基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂?shù)木嚯x較近，基坑出現(xiàn)變形時(shí)，可能會(huì)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)造成較大的影響。因此，我們?cè)诓荚O(shè)觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，首先要確定好基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，最好選擇距離基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂3倍以上的開挖深度，這樣才能夠有效的對(duì)基坑進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，確保后續(xù)工作的順利進(jìn)行。

3.1.3監(jiān)測(cè)時(shí)間與周期的設(shè)置

如果監(jiān)測(cè)的時(shí)間出現(xiàn)不確定的情況，同時(shí)沒(méi)有明確的做好觀測(cè)計(jì)劃，且周期性并沒(méi)有得到相應(yīng)的重視，那么這樣所形成的觀測(cè)成果的曲線圖就不能夠得到充分的保障，也不能夠確保曲線圖的可靠性。

3.2變形監(jiān)測(cè)方法的改進(jìn)措施

3.2.1上述第一種情況的出現(xiàn)，我們便可以從中看出觀測(cè)的技術(shù)人員對(duì)于基本監(jiān)測(cè)理論以及操作要求的掌握不到位。同時(shí)，技術(shù)人員還缺乏一定的嚴(yán)謹(jǐn)性。

改進(jìn)措施：所有基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置都必須要建立在確保穩(wěn)定性的基礎(chǔ)之上，要做到不受到施工影響。

3.2.2第二種情況的出現(xiàn)，我們可以得知，如果基準(zhǔn)點(diǎn)出現(xiàn)位移的情況，就會(huì)造成基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的變形。在此種情況之下，基準(zhǔn)點(diǎn)自身的變形與深基坑的實(shí)際變形值進(jìn)行混合，導(dǎo)致無(wú)法從中獲取真實(shí)的數(shù)據(jù)。

改進(jìn)措施：對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)定，需要沿支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行均勻的布設(shè)，同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在內(nèi)力及變形關(guān)鍵特征點(diǎn)上，這里需要引起重視的是，間距要設(shè)定為十米到十五米的距離。對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定，工作基點(diǎn)應(yīng)選在相對(duì)穩(wěn)定和方便使用的位置，并盡量保證工作基點(diǎn)不被破壞。

3.2.3對(duì)于第三種情況，我們可以從中得知，一旦操作人員在進(jìn)行操作過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)第一次變形值數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的讀取，那么就會(huì)出現(xiàn)觀測(cè)結(jié)果與實(shí)物不同步的情況。在監(jiān)測(cè)周期的設(shè)定上，如果出現(xiàn)脫離實(shí)際施工進(jìn)度的情況，就不能夠做到與實(shí)際變化相一致的測(cè)量進(jìn)度，這樣就不能夠有效的做好施工指導(dǎo)工作。

改進(jìn)措施：每一次進(jìn)行深基坑開挖施工工作的時(shí)候，所監(jiān)測(cè)的間隔期前后要小于兩天，這樣一來(lái)，就能夠很好的確?；拥氖┕づc監(jiān)測(cè)保持在同一節(jié)奏上。在深基坑開挖結(jié)束后的三十天左右，此時(shí)的監(jiān)測(cè)周期也不能低于十天。同時(shí)要注意，當(dāng)變形情況出現(xiàn)的時(shí)候，我們要及時(shí)的做好觀測(cè)周期的頻率調(diào)整，這樣才能夠確保操作準(zhǔn)確性。

4、結(jié)束語(yǔ)

改革開放以后，我國(guó)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和能力取得了快速發(fā)展，伴隨高層建筑數(shù)量的不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)基坑深度也隨之不斷加深，為了保證基坑周圍環(huán)境的穩(wěn)定性，確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的安全正常施工，必須重視基坑的變形監(jiān)測(cè)工作，最大程度本著安全、高效、科學(xué)的監(jiān)測(cè)方式，實(shí)現(xiàn)工程施工的穩(wěn)步、安全推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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