深基坑監測技術的應用

戴全

摘要：在復雜的深基坑工程中，通過全方位的監測，才能在保證施工區域內的各項地下設備正常運行的同時，預防安全事故的發生，保證深基坑工程的順利進行。本文簡單介紹了基坑監測技術在深基坑施工中的應用。

關鍵詞：深基坑；檢測技術；應用

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

引言

基坑監測是指在基坑支護結構以及周邊的環境實施的安全檢查和監測工作。由于地質條件、材料性質、荷載條件、施工條件等復雜因素的影響，很難單純從理論上預測施工中圍護結構與相鄰環境的變形規律及受力范圍，因此必須在施工之前必須做好系統、精確的監測工作；基坑開挖和支護結構施工期間進行現場變形監測，以保證工程的順利進行?；颖O測的目的是監控基坑開挖及施工過程中基坑支護結構變形、地下水位升降等情況，提供及時準確的監測數據，為施工合理規劃提出可靠的供參考的意見。

首先，依靠現場監測提供動態信息來對施工項目做出反饋性指導，并且通過所得到的監測數據實時反映基坑的施工強度，為合理安排施工成本提供可靠依據。其次，通過深基坑的監測系統，可以確切掌握施工的地下環境，以幫助施工人員了解施工過程中的地下土層、地下管線、地下設施、地面建筑等所受的影響及其程度。最后，通過必要的深基坑監測技術，可以及時發現可能產生危險的施工內容，并為及時采取應急措施做好準備工作。

一、深基坑監測技術的主要方式和應用

（一） 深基坑監測技術的主要手段

深基坑監測技術的具體實施主要依靠各種專業設備來進行，監測設備必須滿足觀測精度和量程要求，具有良好的穩定性和可靠性。這項工作可以采用：拓普康MS05型全站儀（水平位移監測）、電子水準儀（豎向位移監測）、滑動型測斜儀（支護結構及土體深層水平位移）、SJ-92型鋼尺水位計（水位監測）、VW-1型振弦讀數儀（支撐軸力監測）等多種監測儀器和監測技術，通過專業監測軟件將監測數據迅速提取、統計、分析，可以充分發揮現代化監測手段的優勢作用。

（二）深基坑監測技術的主要應用

1、水平位移監測

對于像任意方向發生水平位移的基坑監測，可以采用極坐標或者前方交匯等方法；利用投點法或者小角度法可以進行基坑向某一水平方向進行位移的監測；（當基坑與基坑監測點的距離較遠時，可以利用GPS測量的方法，實現對基坑的監測。對于基準點的埋設位置，應該盡量的避開低洼積水的地方。另外還要不斷的提升監測設備的精度以及量程，保證監測結構的真實可靠。對于基坑豎向位移的監測，一般用到液體靜力水準以及幾何水準的方法進行監測，但是在進行監測過程中，需要注意的有幾點：（1）為了保證監測結果的客觀性，要修正傳遞高程的一些工具；（2）要在基坑的底部回彈區設置監測點；（3）進行檢測時，要堅持客觀的原則，保證監測結果的可靠性。

2、豎向位移監測和傾斜監測

豎向位移監測可以采用幾何水準或液體靜力水準等方法。對于坑底回彈區域宜采用設置回彈監測標，同時利用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測。用于傳遞高程的金屬桿或鋼尺等工具應該進行溫度、尺長和拉力等項修正。在進行豎向位移監測過程中，應該特別注意測量精度，以確保監測結果的真實性和可靠性。

傾斜監測是為了測定建筑物頂部相對于底部的水平位移與高差，通過分別記錄和計算監測對象的傾斜程度、方向和速率，根據不同的現場觀測條件和要求，來評價建筑物傾斜水平。方法主要有投點法、水平角法、前方交會法、正垂線法、差異沉降法等等。在進行傾斜程度監測時，要嚴格根據各種方法的使用要求進行相關操作，特別注意對被監測對象傾斜程度的把握，由于傾斜監測對于建筑具有較大影響，所以這一監測工作應該嚴格按照要求執行。

3、深層水平位移監測

用于圍護的墻體或者基坑周圍土體的深層水平位移的監測工作應該采取在墻體或土體中預埋測斜管的方式，來監測各深度處的水平位移情況。通過這一方法可以快速監測出深層水平位移的情況，從而為深層施工提供具體的土體情況。在進行土體預埋測斜管時，應該對其預埋位置進行慎重選擇，避免將測斜管預埋在有較大影響力和干擾源附近，以免影響監測結果。

4、裂縫監測

裂縫監測的主要內容包括裂縫數量、位置、走向、長度、寬度、深度，及可能發生的變化情況，對于一些處在主要施工位置和重要施工位置的裂縫應該進行全面監測，具體的監測行為根據施工的具體情況而定。裂縫監測根據不同的數據要求可以采用不同的測定方法。對于裂縫寬度的監測，可采用在裂縫兩側貼石膏餅、劃平行線等方式，使用千分尺或游標卡尺等直接量測的方法；裂縫深度的監測，對于深度較小的，宜采用鑿出法和單面接觸超聲波法，較深的裂縫宜采用超聲波法監測。

5、土壓力監測

土壓力監測工作需要采用土壓力計，可以采用埋入式或接觸式兩種形式。采用埋入式應該符合相關的監測要求：受力面與所需監測的壓力方向應該保持垂直并緊貼被檢測對象；埋設過程中應該增加土壓力膜保護措施；做好完整的埋設記錄。此外，進行土壓力監測之后，要對土壓力計進行妥善保管，仔細查看有無損壞，及時發現問題，以備下次監測過程中能夠順利進行工作。

6、孔隙水壓力監測

孔隙水壓力的監測需通過埋設鋼弦式、應變式等孔隙水壓力計，采用頻率計或應變計測量?？紫端畨毫τ嫅摫ＷC量程在被測壓力范圍內，精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于 0.2%F·S。2.2.8 地下水位監測地下水位監測宜采用水位計進行測量。精密度不宜低于 10mm。根據不同的監測目的，把水位監測孔位設置在具有代表性的位置，能全面反映監測項目工程環境的地下水位分布。要每隔一段時間檢查水位孔的工作可靠性，并注意對不同滲透性土層的適用性。

7、支撐軸力監測

采用鋼筋混凝土材料制成的基坑支護結構，其內力和軸力通常是通過測定構件受力鋼筋的應力，然后根據鋼筋與混凝土共同工作、變形協調條件反算得到。鋼筋應力一般通過在構件受力鋼筋上串聯鋼筋應力傳感器予以測定。通過VW-1型振弦式鋼筋應力傳感器測量每個鋼筋計的導線，得到鋼筋計的頻率值。

三、基坑監測工作的意義

基坑監測就是指在施工過程中或者在建筑使用的期限內，對深基坑的安全和質量進行監測的工作。對于復雜的工程和環境要求嚴格的項目來說，很難借助以往的施工經驗或者理論來進行合理的監測。

現場監測的好處就是可以根據現場的具體情況來做好監測的準備，以保證施工質量。所以，就可以在現場監測的過程中了解即將施工的區域內的地下設施，盡量減少對其的影響；最后通過合理的使用現場監測技術也可以在危險發生之前發出危險預警并且得出危險的影響程度，以便施工人員可以做好安全防護和安全補救措施，以便將損失降到最低水平。

結語

通過對基坑的跟蹤監測，使得工程能夠安全順利地進行，為基坑工程如期竣工起到了很好的“監護”作用，同時也為安全生產提供了保障?；庸こ瘫O測成果是基坑工程設計的重要參考資料,是修正與完善基坑工程設計理論的重要法寶之一,具有重要的科學價值與實用價值。

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