基坑支護工程及周邊環境監測技術實踐

謝圣中

中啟膠建集團有限公司（湖北分公司） 湖北武漢 430070

近年來，隨著我國社會經濟的高速發展，建筑工程項目數量逐漸增多，項目規模日益擴大，取得了一定成效，受到人們的廣泛關注，但也面臨著一系列挑戰，市場競爭日益激烈，建筑工程企業為了取得長遠的發展，必須著眼于當下，堅持可持續發展理念，加強對建筑工程施工質量的管理，以提高建筑工程施工效益。建筑工程深基坑施工是建筑工程建設中的重要組成部分，應予以高度重視，通過科學的支護技術進行有效施工，提高深基坑施工質量，使建筑工程地基更牢固和穩定，保障建筑工程整體的安全性，實現建筑工程深基坑支護技術施工效益最大化。

1 建筑施工中深基坑支護施工的特點

首先，深基坑支護施工具有區域性的特點，在不同區域當中會受到不同因素的影響。尤其是當水文狀況和地質條件發生變化時，對深基坑施工也提出了不同要求，必須結合施工現場的情況構建完善的施工方案，確保方案可行性及科學性。應該提前做好地質勘察工作，在勘察報告當中對真實狀況進行記錄，從而為后續施工提供依據。其次，深基坑施工還具有復雜性的特點。由于深基坑支護施工的環境較為復雜，因此在施工中容易發生坍塌事故，給設備和人員安全造成威脅。如果在前期未能對土壤壓力進行計算和監測，則導致施工風險增大。在支護施工中需要做好周圍管線、建筑情況的評估，避免出現較多的交叉施工情況。對過往施工情況進行總結，分析支護施工的規律，以構建良好的風險管控機制[1]。

2 自動化監測的目的

利用自動化監測系統去取代傳統的人工監測方式，是為了能夠連續不間斷的自動對深基坑的支護結構以及建筑物的基礎情況進行有效的監控。傳統的人工監測方式依靠的是肉眼和一般的監測儀器，得到的監測結果的精確度難以保證，并且因為主觀的人為因素造成監測紕漏出現的概率也相對較大。而自動化監測系統，除了自動化之外，另一大優勢就是能夠保證數據信息反饋的及時性，數據在可靠度方面也較為有保障，故而能夠最大限度地滿足對應用計算技術的高效率施工所提出的要求。自動化監測系統可以對監測所得到的數據進行實時比對，一旦發現監測數據達不到安全標準，就會在第一時間發出警報，引起管理人員和施工人員的注意，提醒管理和施工人員盡快采取有效的措施對問題進行解決[2]。

3 深基坑監測技術

3.1 建筑管線、建筑物以及地表圍護墻定的監測

針對本工程項目中的建筑管線、建筑物以及地表圍護墻的監測工程主要是監測沉降的實際情況。在實際監測工作中主要采用獨立的高程系統，根據相關規范要求要在距離深基坑的100m以外的區域內設計兩組固定的監測水準點，可以標記為H1、H2、H3、H4，然后借助高精度的測量儀器測量出這四個點位的實際高差，將這四個點位確定為變形與沉降的基準點。在實際監測工作中需要注意的是這四個監測點必須形成一條等水準閉合線路，最后由線路內的多個工作點來測定監測點的高程，同時要保證測量閉合差不得＞±0.5mm×√N。各個監測點的數據確定需要?。救蔚臏y量平均值，其中前后兩次所獲得的測量之差是本次監測到的沉降變化情況；測量值與初值之差則為累計沉降變化量。

3.2 水平位移監測

基坑工程水平位移監測自2019年03月19日進行第一次觀測，至2020年01月13日進行最后一次觀測，在此期間共進行79次變形觀測，基坑工程的22個水平位移監測點的水平位移累計量在5.9～24.5mm之間，均未超過報警值；水平位移變化速率在0.0～1.0mm/d之間，均未達到報警值（3.0mm/d）。22個水平位移監測點位移累計量最大為K14監測點，其水平位移累計量為24.5mm；最大變化速率為K16監測點，

變化速率為1.0mm/d，均未達到報警值。在基坑開挖到設計深度后的監測過程中，各監測點的水平位移變化均呈收斂趨勢，在最后幾次觀測中，各點變化值接近0.0mm，表明基坑在土方開挖及地下結構施工過程中處于穩定狀態[3]。

3.3 深基坑圍護墻頂的位移監測

深基坑圍護墻頂的位移監測是重要的監測內容之一。在實際工作中要遵循準直線法監測原則，通過確定被監測目標的一條邊為基礎，在這條邊的兩端的原處設置穩固的基準點，可以標記為H1、H2，將測量設備經緯儀架設在H1點位后，定向H2，使得H1、H2聯為一條測量基準線，在這條測量基準線可以設置多個監測點，借助經緯儀來讀取各個監測點至H1H2基準線的垂直距離，同樣需要取多次測量數據的平均值來確定變形情況。針對在實際施工中無法運用基準直線測量的情況可以采用測小角法來完成對圍護墻頂位移的監測工作。

3.4 加強關鍵部位監測

在建筑工程深基坑支護施工中，涉及到較多的點位，一旦施工人員沒有嚴格按照施工設計方案的要求進行操作，就會影響到施工質量，因此，施工企業還必須加強對施工現場實際點位的監測和控制，包括標高、沉降位及地下水位等，同時還要加強對深基坑支護結構的基本參數和形態進行全面監測，一旦在監測工作中發現可能存在影響工程施工質量及安全的問題，監測人員應及時做好記錄，并及時上報，以利于在最短的時間內進行處理，從而避免安全事故的發生[4]。例如：施工企業的管理人員應加強對地下水滲透現象的密切監測，一旦發現出現滲漏的情況，應立即上報，并聯合現場施工人員，在施工部位安裝止水帷幕，以有效擋水。

3.5 深基坑地下水位的監測

深基坑地下水位監測工作原理是，通過在基坑外邊線之外2m～4m的范圍內提前預埋坑外水位監測孔位，在實際埋設過程中可以借助鉆機來監測孔的布設，監測孔的深度必須達到6m，然后在孔位內穿入PVC水位管，在PVC水位管埋設過程中一定要注意外部砂石的漏入，影響濾頭的滲水，在PVC水位管穿入監測孔后及時用膨潤土進行填實處理，防止接管處發生漏水情況[5]。在實際水位監測工作中降水前要測的不同水位孔孔口高程以及水位至孔口的高度，做好詳細的記錄，再計算獲得不同水位孔的水位標高，初始水位要取連續兩次測量的平均值，每次水位與初始水位標高比較即為水位累計變化量。監測過程要求定期測量孔口標高，以糾正孔被壓而使孔口標高變化。

4 建筑施工中深基坑支護施工技術的應用措施

4.1 護坡樁支護施工技術

護坡樁在深基坑支護中的應用較多，可以通過護坡處理來改善基坑周圍土體的穩定性和承載力，避免在施工中出現坍塌事故。首先，應該開展施工放線工作。明確設計圖紙中的水準點及坐標點，在測放樁位軸線時應該明確樁位平面圖的基本要求，對樁位絕對標高、軸線和樁位偏差進行合理控制，分別在10mm、10mm和20mm以內，避免誤差過大而影響支護效果。其次，應該開展成孔作業。長螺旋鉆機在成孔施工中的應用較為常見，應該提前做好巖土勘察報告的分析，了解施工區域的巖土特點。在規定位置安裝鉆孔機后，針對鉆進過程進行嚴格監測，當出現鉆進受阻、鉆桿跳動和機架振動等情況時應該及時停止施工，對其中的問題進行排查，避免造成事故問題。再其次，應該開展清孔作業。根據設計標準對鉆孔深度加以控制，明確孔徑和垂直度情況[6]。安裝導管和鋼筋籠后應該及時開展第二次清孔作業，為混凝土澆筑奠定保障。正循環法和掏渣法在第二次和第一次清孔中的應用較多。最后，應該按照規定安裝鋼筋籠。完成螺旋筋鋼筋、主筋和加強筋等鋼筋的制作后對其質量進行驗收，保障良好的焊接質量，尤其是要針對接頭位置進行處理。護坡樁支護技術具有綜合性的特點，適用于大多數的深基坑施工當中，在施工中需要嚴格做好流程設計，保障良好的施工工序，否則會對支護質量造成影響。

4.2 深層攪拌樁支護施工技術

深層攪拌樁支護施工技術，也是當前建筑工程深基坑支護施工常用的一種支護技術。在實際運用中，施工人員需要借助相關的機械設備，將水泥及混凝土等原材料灌注到地基中，然后進行充分的攪拌，促使水泥、混凝土等與軟土充分結合、硬化，從而促使軟土地基充分硬結，提升其承載能力[5]。在建筑工程深基坑支護施工中運用這種支護施工技術，十分簡單易行，且支護效果比較理想。但施工人員必須根據施工方案的要求，確保水泥、混凝土的質量符合設計標準，并能與軟土地基中的軟土充分混合，為此，施工單位必須精心挑選合適的攪拌機，確保攪拌機的質量符合設計方案的要求，能夠在完成攪拌工作后，提升地基的穩固性，為后續的施工提供支撐[7]。

4.3 混凝土灌注樁支護技術施工應用

進行建筑工程深基坑支護施工時，可選擇混凝土灌注樁支護技術，此技術的應用在實際施工中具有一定的復雜性，但施工效果較好。施工人員應全面把控混凝土灌注樁支護技術施工流程，關注施工中的每一個環節，了解混凝土灌注樁支護技術標準，全面把控施工質量，嚴格貫徹落實施工規章制度，提高施工效率。應用混凝土灌注樁支護技術前，先做好相應的準備工作，在不影響施工質量的前提下，盡量縮短施工工期，降低工程成本，合理應用支護技術，以提高建筑工程的安全性。

4.4 土層錨桿支護施工技術

土層錨桿支護施工技術也是一種常用的深基坑支護技術，但相較于前五種深基坑支護施工技術而言，土層錨桿支護施工技術對施工人員的技術水平要求更高。在具體的施工過程中，如果施工人員采用這種支護施工技術，需要先進行測量放樣，然后運用錨桿鉆機在指定的位置處鉆孔，成孔后向孔內注入調配好的水泥漿，從而提高支護主體的強度，確保建筑物的穩定性。為此，在施工前，施工企業需要讓專業技術人員對施工現場進行全面、詳實的測量和評估，準確設定鉆孔的位置及深度。而且在具體執行的過程中，施工人員也必須嚴格按照相應的標準進行作業，以保證施工的質量[8]。

4.5 護坡樁施工技術應用

相較于傳統的建筑工程深基坑施工，其不僅要保障施工質量，還要注重其環保性，盡量縮短施工時間，減少施工污染和噪聲污染。進行護坡樁施工時，可充分利用鉆孔壓漿樁技術的作用提高施工效率。鉆孔壓漿樁技術利用水泥漿進行護壁處理，通過多次補漿或是投放碎石的方式，處理無砂混凝土樁。施工過程中，需要嚴格貫徹落實各項規章制度，在符合施工設計標準的要求下，確定樁位點，設置合理的結構軸線?？衫寐菪@桿進行施工，達到目標深度后停止運作，使用鉆桿芯管注入漿液，使漿液抵達地下水位。提出全部鉆桿后，需要將鋼筋籠投放至孔內，填充骨料，進行高壓補漿。坡樁施工技術屬于一次成孔，需要實施有效措施保證其質量。

4.6 加強施工檢測與監測

受某些客觀因素影響，建筑深基坑支護結構的工程設計尺寸可能會出現不完全符合建筑設計圖的情況，為了避免再次發生類似的安全問題，深基坑工程開挖與開掘支護基礎結構工程施工前，須同時進行設計測量表和放樣，將根據設計表和圖紙準確地測量放樣在施工作業面上，減少開挖支護基礎結構工程幾何設計尺寸上的誤差，保證開挖支護結構工程施工時的質量。同時，對排水支護管道工程所用的合格材料及其規格、性能等條件進行嚴格檢測，不允許使用不同規格的合格材料產品。在深基坑支護基層施工過程中，對基層地下水和其他支護基層結構的水體位移、沉降等具體情況，可進行實時監測。

5 結語

綜上所述，建筑工程深基坑支護技術施工具有重要的作用，不僅能夠保證地下空間施工的安全性，還有利于改善施工環境，提高建筑工程主體結構的穩定性。因此在實際施工過程中，需要采取有效的質量管理措施，保障深基坑施工的順利實施，提高深基坑支護施工技術水平。