淺析施工中深基坑的工程測量

摘 要：在深基坑的施工中進(jìn)行工程測量可以計算基坑周圍的土體變形，準(zhǔn)確及時的施工監(jiān)測，可以指導(dǎo)深基坑開挖和支護(hù)，有利于及時發(fā)現(xiàn)問題并采取應(yīng)急措施，避免安全事故保證工程質(zhì)量。本文首先介紹了深基坑施工的測量步驟，再探究測量儀器在深基坑施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程測量；深基坑；施工監(jiān)測

前言

隨著高層建筑和超高層建筑的開發(fā)，城市對地下空間的發(fā)展不斷增長，深基坑工程的施工也越來越多。基坑工程的不斷加深，對周邊環(huán)境保護(hù)的要求也不斷提高。對于深基坑工程的施工的復(fù)雜性和不確定性，工程量測已成為深基坑施工中必不可少的手段，它提供了使?jié)撛谄茐幕顒舆_(dá)到最小的一種方法。

1.深基坑工程測量步驟

1.1監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集

在建設(shè)過程中，測量頻率根據(jù)施工進(jìn)度的速度，也可以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)發(fā)展趨勢調(diào)整監(jiān)測頻率，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以反映實際工況基坑。在工程開挖前，應(yīng)對各監(jiān)測點測量，確定其參考價值。

1.2監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理

大部分的監(jiān)控數(shù)據(jù)應(yīng)該是策劃對時間曲線，并標(biāo)有相應(yīng)的施工過程中基坑工作狀況，客觀評價奠定基礎(chǔ)。這是在前面的時間相關(guān)的地面沉降，孔隙水壓力曲線，有利于反映項目監(jiān)測數(shù)據(jù)的大小，速度隨時間的變化和發(fā)展趨勢；平面圖和剖面圖顯示測點的位置，有助于監(jiān)測結(jié)果的分析和觀察的現(xiàn)象之間的相互關(guān)系的監(jiān)測區(qū)。

1.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析

監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和建設(shè)過程中潛在的影響因素，必須是最好的一個深基坑工程的設(shè)計和施工經(jīng)驗的設(shè)計，施工和監(jiān)理人員集體完成；最重要的是能夠確定監(jiān)測數(shù)據(jù)或曲線的可靠性和真實性，杰出的隨機(jī)效應(yīng)或作用深基坑工程中人為不合理的數(shù)據(jù)，或反映實際情況合理的數(shù)據(jù)，只有這樣，才能開挖的安全是合理的、正確的評價。

2.基坑測量中的儀器

適應(yīng)基坑監(jiān)測的上述內(nèi)容和特點，具體測量中采用了很多新型的測量儀器，譬如磁性深層沉降儀和測斜儀等設(shè)備。這些新的設(shè)備及其技術(shù)特點是傳統(tǒng)的工程測量不能涵蓋的。

2.1深層沉降儀

深層沉降儀是用來精確測量基坑范圍內(nèi)不同深度處各土層在施工過程中沉降或隆起數(shù)據(jù)的儀器。它由對磁性材料敏感的探頭和帶刻度標(biāo)尺的導(dǎo)線組成。當(dāng)探頭遇到預(yù)埋在預(yù)定深度鉆孔中的磁性材料圓環(huán)時，沉降儀上的蜂鳴器就會發(fā)出叫聲。此時測量導(dǎo)線上標(biāo)尺在孔口的刻度以及孔口的標(biāo)高，即可獲得磁性環(huán)所在位置的標(biāo)高。通過對不同時期測量結(jié)果的對比與分析，可以確定各土層的沉降（或隆起）結(jié)果。

深層沉降觀測過程分為井口標(biāo)高觀測和場地土深層沉降觀測兩大部分。井口標(biāo)高觀測按常規(guī)光學(xué)水準(zhǔn)觀測方法進(jìn)行。

2.1.1磁性沉降標(biāo)的安裝

（1）用鉆機(jī)在場地中預(yù)定位置鉆孔（實際布設(shè)孔位時要注意避開墻柱軸線）。根據(jù)各個測點的不同觀測目的，考慮到上部結(jié)構(gòu)的重量分布及結(jié)構(gòu)形式以及實際土壓力影響深度，綜合取定各孔深尺寸及沉降標(biāo)在孔中的埋設(shè)位置。

（2）用PVC塑料管作為磁性探頭的通道（稱為導(dǎo)管），導(dǎo)管兩端設(shè)有底蓋和頂封。將第一個磁性圓環(huán)安裝在塑料管的端部，放入鉆孔中。待端部抵達(dá)孔底時，將磁性圓環(huán)上的卡爪彈開；由于卡爪打開后無法收回，故這種磁性環(huán)是一次性的，不能重復(fù)使用，安裝時必須格外小心。

（3）將需安裝的磁性圓環(huán)套在塑料管上，依次放大孔中預(yù)定深度。確認(rèn)磁性環(huán)位置正確后，彈開卡爪。測量點位要綜合考慮基底壓力影響深度曲線和地質(zhì)勘探報告中有關(guān)土層的分布情況。

（4）固定探頭導(dǎo)管，將導(dǎo)管與鉆孔之間的空隙用砂填實。

（5）固定孔口，制作鋼筋混凝土孔口保護(hù)圈。

（6）測量孔口標(biāo)高3次，以平均值作為孔口穩(wěn)定標(biāo)高。測量各磁性圓環(huán)的初始位置（標(biāo)高）3次，以平均值作為各環(huán)所在位置的穩(wěn)定標(biāo)高。

2.1.2磁性沉降標(biāo)的測量

（1）在深層沉降標(biāo)孔口做出醒目標(biāo)志，嚴(yán)密保護(hù)孔口。將孔位統(tǒng)一編號，以與測量結(jié)果對應(yīng)。

（2）根據(jù)基坑施工進(jìn)度，隨時調(diào)整孔口標(biāo)高。每次調(diào)整孔口標(biāo)高前后，均須分別測量孔口標(biāo)高和各磁性環(huán)的位置。

（3）每次基坑有較大的荷載變化前后，亦須測量磁性環(huán)位置。

2.2測斜儀

測斜儀是一種可以精確地測量沿鉛垂方向土層或圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平位移的工程測量儀器，可以用來測量單向位移，也可以測量雙向位移，再由兩個方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。

2.2.1測斜管的埋設(shè)

（1）在預(yù)定的測斜管埋設(shè)位置鉆孔。根據(jù)基坑的開挖總深度，確定測斜管孔深，即假定基底標(biāo)高以下某一位置處支護(hù)結(jié)構(gòu)后的土體側(cè)向位移為零，并以此作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)。

（2）將測斜管底部裝上底蓋，逐節(jié)組裝，并放大鉆孔內(nèi)。安裝測斜管時，隨時檢查其內(nèi)部的一對導(dǎo)槽，使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內(nèi)注入清水，沉管到孔底時，即向測斜管與孔壁之間的空隙內(nèi)由下而上逐段用砂填實，固定測斜管。

（3）測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈，將探頭模型放入測斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，以檢查導(dǎo)槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導(dǎo)槽的現(xiàn)象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認(rèn)測斜管導(dǎo)槽暢通時，不允許放入探頭。

（4）測量測斜管管口坐標(biāo)及高程，做出醒目標(biāo)志，以利保護(hù)管口。現(xiàn)場測量前務(wù)必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測量結(jié)果對應(yīng)。

2.2.2土體水平位移測量

（1）連接探頭和測讀儀。當(dāng)連接測讀儀的電纜和探頭時，要使用原裝扳手將螺母接上。檢查密封裝置、電池充電情況（電壓）及儀器是否能正常讀數(shù)。當(dāng)測斜儀電壓不足時必須立即充電，以免損傷儀器。

（2）將探頭插入測斜管，使?jié)L輪卡在導(dǎo)槽上，緩慢下至孔底以上0.5m處。注意不要把探頭降到套管的底部，以免損傷探頭。測量自下而上地沿導(dǎo)槽全長每隔0.5m測讀一次。為提高測量結(jié)果的可靠度，每一測量步驟中均需一定的時間延遲，以確保讀數(shù)系統(tǒng)與環(huán)境溫度及其他條件平穩(wěn)（穩(wěn)定的特征是讀數(shù)不再變化）。若對測量結(jié)果有懷疑可重測，重測的結(jié)果將覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

（3）測量完畢后，將探頭旋轉(zhuǎn)180°，插入同一對導(dǎo)槽，按以上方法重復(fù)測量，前后兩次測量時的各測點應(yīng)在同一位置上；在這種情況下，兩次測量同一測點的讀數(shù)絕對值之差應(yīng)小于10%，且符號相反，否則應(yīng)重測本組數(shù)據(jù)。用同樣的方法和程序，可以測量另一對導(dǎo)槽的水平位移。

（4）側(cè)向位移的初始值應(yīng)取基坑降水之前，連續(xù)3次測量無明顯差異之讀數(shù)的平均值。

（5）觀測間隔時間通常取定為3d。當(dāng)側(cè)向位移的絕對值或水平位移速率有明顯加大時，必須加密觀測次數(shù)。

3.總結(jié)語

深基坑施工測量工作，是建筑基礎(chǔ)工程施工中的難點和重點，更是建筑基礎(chǔ)施工的基礎(chǔ)。它的成敗不僅對工程的造價、質(zhì)量和工期有著重大的影響，而且對周圍的建筑物、構(gòu)筑物的影響同樣不可忽視。因此在深基坑的施工過程中，要認(rèn)真做好測量工作，保證工程按時按質(zhì)完成。

參考文獻(xiàn)：

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