建筑中深基坑監(jiān)測(cè)方法與精度分析

段秋亞

摘要：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷深入，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提升，城市化進(jìn)程也因此變得越來(lái)越快。與此同時(shí)，為了順應(yīng)城市化發(fā)展潮流，高層建筑和地下工程也隨之而來(lái)。在開(kāi)展地下工程和高層建筑過(guò)程中，深基坑工程逐漸受到人們的廣泛關(guān)注。但深基坑工程受周圍環(huán)境、地質(zhì)條件、地下水等多種因素的影響，很容易出現(xiàn)塌方等情況[1]。因此，為了保證深基坑工程的正常工作，必須通過(guò)多種方法對(duì)深基坑工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而減少相應(yīng)危險(xiǎn)工程的出現(xiàn)。

Abstract： With the deepening of the market economy system， China's economic strength is constantly improving， so the urbanization process is becoming faster and faster. At the same time， in order to comply with the development trend of urbanization， high-rise buildings and underground engineering followed. In the process of developing underground engineering and high-rise building， people pay more and more attention to deep foundation pit engineering. But the deep foundation pit engineering is affected by many factors， such as the surrounding environment， geological conditions， groundwater and so on. Therefore， in order to ensure the normal work of the deep foundation pit， it is necessary to monitor the deep foundation pit by various methods， so as to reduce the emergence of the corresponding dangerous engineering.

關(guān)鍵詞：建筑;深基坑;監(jiān)測(cè)方法;精度

0? 引言

基坑工程是動(dòng)態(tài)工程，開(kāi)展過(guò)程中會(huì)受到周圍環(huán)境、地質(zhì)條件、地下水位等諸多因素的影響。如果基坑位移情況不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很容易出現(xiàn)水位上升、塌方、流沙等危險(xiǎn)情況，安全事故也會(huì)隨之而來(lái)。所以，對(duì)深基坑工程的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)顯得至關(guān)重要。

1? 建筑中深基坑監(jiān)測(cè)容易出現(xiàn)的問(wèn)題

1.1 深基坑地質(zhì)存在的問(wèn)題

在深基坑監(jiān)測(cè)過(guò)程中，因地質(zhì)條件產(chǎn)生的問(wèn)題主要包括地形塌方、流沙、管涌等。具體產(chǎn)生原因主要有：首先，在深基坑工程中，由于支撐結(jié)構(gòu)失效，難以支撐工程上面的土層，結(jié)果導(dǎo)致大面積的邊坡不穩(wěn)定，進(jìn)而出現(xiàn)塌方的情況。其次，在基坑的挖掘過(guò)程中，如果基坑中的土層比較疏松，也會(huì)很容易在地下水流的影響下從基坑底部涌入基坑，從而導(dǎo)致周圍地面塌陷，即導(dǎo)致管涌和流沙。另外，由于支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，也會(huì)導(dǎo)致已建造好的房屋出現(xiàn)裂縫，最終導(dǎo)致地面沉降[2]。

1.2 深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)問(wèn)題

我國(guó)的深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)正在不斷取得新的研究成果，但從當(dāng)前的監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀來(lái)看，仍存在很多不足之處。由于受傳統(tǒng)思維方式的影響，我國(guó)在深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)方面過(guò)于保守，對(duì)于監(jiān)測(cè)方法缺乏創(chuàng)新，導(dǎo)致深基坑檢測(cè)技術(shù)落后。另外，受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，人們的思維固化嚴(yán)重，總是在條條框框中進(jìn)行工作，缺乏自主性和靈活性的工作態(tài)度與方式嚴(yán)重影響了監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展。

1.3 深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在的問(wèn)題

深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)不合理，也會(huì)導(dǎo)致深基坑監(jiān)測(cè)工作出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)樯罨庸こ讨薪?jīng)常會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)情況復(fù)雜的問(wèn)題，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置難度就會(huì)變大，加之技術(shù)問(wèn)題和自然環(huán)境問(wèn)題的雙重壓力，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置的工作很難有效開(kāi)展。另外，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題的原因還在于決策方面，監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展前，一般會(huì)先進(jìn)行測(cè)量工作，但是由于在測(cè)量工作時(shí)并沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)氐匦螚l件進(jìn)行全面的測(cè)量，所以導(dǎo)致決策與實(shí)際情況并不相符。除此之外，工作人員基本專業(yè)素養(yǎng)不高及態(tài)度問(wèn)題，也是造成深基坑監(jiān)測(cè)工作存在問(wèn)題的原因[3]。

2? 建筑中深基坑監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用及精度分析

在深基坑監(jiān)測(cè)過(guò)程中，方法的不同，精度有所不同，因此需要根據(jù)具體應(yīng)用的監(jiān)測(cè)方法分別進(jìn)行精度分析，如圖1。

2.1 對(duì)深基坑進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)

對(duì)深基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，最直接的方法是位移監(jiān)測(cè)，即對(duì)基坑壁側(cè)進(jìn)行施壓，從而使深基坑側(cè)面出現(xiàn)移動(dòng)情況。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)挖掘工作見(jiàn)底時(shí)，深基坑的邊側(cè)就會(huì)出現(xiàn)變形。在具體建筑工程中，樁是主要的受力物件，如果樁出現(xiàn)變形，很容易導(dǎo)致樁身斷裂，進(jìn)而造成安全事故。所以，要對(duì)樁身的變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在其變形狀況接近危險(xiǎn)數(shù)值時(shí)[4]，相關(guān)部門需引起重視，并采取應(yīng)對(duì)措施。從全站儀記坐標(biāo)公式和極坐標(biāo)法測(cè)量公示中可知，觀測(cè)時(shí)的工作基點(diǎn)和變形點(diǎn)之間的測(cè)距誤差和測(cè)角誤差是導(dǎo)致精度不準(zhǔn)的主要因素。

2.2 對(duì)深基坑進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)

對(duì)深基坑進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)的主要目的在于檢測(cè)深基坑的施工是否會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。從具體情況來(lái)看，如果深基坑的神經(jīng)數(shù)值超過(guò)三厘米且每天沉降值達(dá)到3mm/天時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。在進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，主要在構(gòu)筑物布置相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，因?yàn)闃?gòu)筑物可最直觀地反映沉降情況。如果出現(xiàn)較大沉降，施工項(xiàng)目應(yīng)立即停止。沉降監(jiān)測(cè)主要采用精密二等水準(zhǔn)測(cè)量，在具體的檢測(cè)工程中，每個(gè)環(huán)節(jié)和步驟都要按照嚴(yán)格的規(guī)定進(jìn)行，為了保證精度，還要遵守四個(gè)固定的準(zhǔn)則，分別是固定觀測(cè)人員的位置、固定觀測(cè)的路線、固定觀測(cè)儀器、觀測(cè)環(huán)境的基本相似。

2.3 對(duì)深基坑進(jìn)行水位監(jiān)測(cè)

水位監(jiān)測(cè)也是一項(xiàng)有效的監(jiān)測(cè)方式，可有效避免流沙等問(wèn)題的出現(xiàn)。水位監(jiān)測(cè)應(yīng)注意兩項(xiàng)工作：第一是對(duì)檢測(cè)孔的位置進(jìn)行布局，第二是對(duì)水位探測(cè)頭的位置進(jìn)行布局。在監(jiān)測(cè)程序完成之后，只要水位線與探測(cè)頭相互接觸，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。如果地下水位持續(xù)上漲，建筑中的深基坑土層濕度就會(huì)越來(lái)越高，慢慢就會(huì)出現(xiàn)淤泥，嚴(yán)重的話還會(huì)造成管涌、流沙等現(xiàn)象，這樣一來(lái)就會(huì)導(dǎo)致建筑現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變得非常糟糕[5]。如果這樣的情況持續(xù)存在，并且不斷惡化，建筑工程就不得不被迫停止。因此，施工時(shí)如果出現(xiàn)水位持續(xù)上漲的情況，應(yīng)停止繼續(xù)工作。

2.4 對(duì)深基坑進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)方法即進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作時(shí)，在內(nèi)支撐中安裝應(yīng)力應(yīng)變片，通過(guò)觀察應(yīng)力應(yīng)變片的變化，即可分析出外部環(huán)境的變化。在具體施工中，如果施工不對(duì)稱，受施工影響，應(yīng)力應(yīng)變片就會(huì)受到破壞。所以，為了保障施工，需對(duì)安裝有應(yīng)力應(yīng)變片的內(nèi)支撐進(jìn)行及時(shí)觀察和信息監(jiān)控，一旦應(yīng)力應(yīng)變片超過(guò)報(bào)警數(shù)值，就說(shuō)明深基坑工作存在危險(xiǎn)隱患，這時(shí)就必須馬上停止工作。

3? 建筑中深基坑監(jiān)測(cè)注意要點(diǎn)

如何避免深基坑監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題，如何提高不同深基坑方法監(jiān)測(cè)的精度，是深基坑監(jiān)測(cè)的注意要點(diǎn)所在，如圖2。

3.1 對(duì)深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行合理分布

為了保證深基坑監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展及其有效性，首先必須保證深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理布局。在具體深基坑監(jiān)測(cè)過(guò)程中，施工人員要對(duì)工程狀況進(jìn)行深刻了解，明確具體的監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布，從而保證深基坑的全面性。除此之外，不能因?yàn)樽非笕娑^(guò)度浪費(fèi)資源，要在保證全面監(jiān)測(cè)的前提下，保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不浪費(fèi)。為了保證深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理性，首先要在施工前對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、周圍環(huán)境等基本情況進(jìn)行全面了解。然后，再要求相關(guān)工作人員用專業(yè)知識(shí)合理分布相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而在對(duì)當(dāng)?shù)厍闆r了解、決策合理和工作人員素質(zhì)較高的情況下，保證深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布的合理性。

3.2 對(duì)深基坑監(jiān)測(cè)頻率進(jìn)行控制

除了保證深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理分布之外，還要對(duì)深基坑監(jiān)測(cè)頻率進(jìn)行控制。如果監(jiān)測(cè)頻率過(guò)于低，很容易導(dǎo)致安全事故;如果監(jiān)測(cè)頻率過(guò)高，則容易造成資源浪費(fèi)。所以，要保證具體的深基坑監(jiān)測(cè)頻率與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相符。如果工程難度大、工作情況復(fù)雜，就要設(shè)置相對(duì)較高的監(jiān)測(cè)頻率;如果監(jiān)測(cè)難度較低，監(jiān)測(cè)頻率也可因此適當(dāng)減少。

3.3 對(duì)深基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行處理[6]

在監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展后，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也會(huì)不定時(shí)地進(jìn)行上報(bào)，需相關(guān)人員對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理和分析，以確定是否有異常情況發(fā)生。對(duì)于監(jiān)測(cè)技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)，要求工作人員與之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而根據(jù)數(shù)據(jù)的變化來(lái)判斷深基坑的情況是否穩(wěn)定。除此之外，數(shù)據(jù)處理對(duì)工作人員的素質(zhì)要求較高。工作人員只有具備足夠的專業(yè)素養(yǎng)，才能針對(duì)數(shù)據(jù)變化進(jìn)行準(zhǔn)確合理的分析。

由此可見(jiàn)，要保證高層建筑工程和地下工程的有效開(kāi)展，深基坑工程至關(guān)重要，但由于當(dāng)前深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)有待完善，所以導(dǎo)致深基坑監(jiān)測(cè)工作一直存在問(wèn)題。但是，保證深基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理性、控制監(jiān)測(cè)頻率、對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理等工作，對(duì)于深基坑監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展可起到重要的推動(dòng)作用。

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