談安全監測預報技術在基坑支護施工中的應用研究

摘 要：在基坑結構開挖的過程中，能否保證基坑支護的有效性是整個基坑工程的關鍵。在基坑支護施工過程中安全檢測預報技術對于準確的預報基坑支護體的位移與變形有著關鍵性的作用。文章從安全監測預報技術入手，分析了安全監測預報技術在基坑支護施工中設置的原則，并對基坑支護施工安全監測預警標準進行了重點分析。

關鍵詞：安全檢測；預報技術；基坑支護；應用研究

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0038-02

近些年來，隨著我國市場經濟的不斷發展，各種基礎工程得到了較大范圍的建設，基坑支護施工作為這些基礎工程施工的關鍵，對于保證基礎工程的質量有著較為重要的意義。同時，從現階段國內很多基坑支護發生的事故來看，發生這些事故最為本質的原因是在基坑支護的過程中未能夠及時的發現基坑支護的弱點所在，沒能夠給予其足夠充足的監控。可見在基坑支護的過程中實施全面的安全監測預報技術對于保證基坑支護的效果有著關鍵性的作用。因此，全面實現安全監測預報技術在基坑支護施工中的應用，有著非常重要的意義。

1 安全監測預報技術

安全監測預報技術為在基坑工程建設施工中，利用現代化的較為先進的技術裝備對整個基坑的結構進行位移、沉降、應力及傾斜等多方面的監測。通過這些監測及時的發現基坑支護體以及周邊環境所包含的各種巖土信息，然后進行將實際的監測結果與預期的結果進行對比分析，根據對比分析的結果，判斷基坑支護方案設計是否合理，然后采用現代化的諸如利用時效曲線法等監測手段對整個監測的數據進行分析，然后根據這些數據分析的結構對下階段工程的實踐可能出現的新動態、新行為進行預測。根據預測的結果對施工過程中的支護參數進行優化，并對施工過程中可能出現的各種險情進行全面的預報，針對性的制定出相關的技術措施，將可能出現的支護問題遏制在初始階段。

2 安全監測預報技術在基坑支護施工中參數設置的

原則

2.1 可靠性原則

可靠性原則是安全監測預報技術在基坑支護施工中最為重要的原則。這里所述的可靠性主要包含兩個方面：

首先，安全監測預報中所用的設備應具備較高的可靠性，這就要求如果檢測所用到的為電子測試儀器，則在監測之前，應將其與機械式測試儀器進行對比分析，全面保證其可靠性。

其次，在安全檢測預報過程中應保證所有的檢測點處于良好的狀態，保護好監測點。

2.2 多層次檢測原則

多層次檢測原則主要包含四大部分：

①在安全檢測預報過程中不僅僅只重視對于位移的監測，也應當注意對其他物理量的監測。

②監測過程中除了進行全方面的儀器監測，也應當輔助一定的巡檢。

③監測的儀器應當多采用機械式的監測儀器，以更好的保證測量的可靠性。

④考慮分別在地表、基坑土體內部及鄰近受影響建筑物與設施內布點以形成具有一定測點覆蓋率的監測網。

2.3 方便實用原則

為了更好地避免基坑支護監測與其他施工作業之間的干擾，安全監測預報系統的測讀與安裝應盡可能的做到實用方便。

2.4 重點監測關鍵區原則

在基坑支護的過程中，采用不同的支護方式，其支護的關鍵部位也是不同的，因此，安全監測預報也應當根據不同的支護方式有針對性的進行監測預報，全面保證安全監測預報技術在基坑支護施工中有效的使用。

2.5 經濟合理原則

基坑在多數的情況下為一種臨時性的工程，所需的檢測時間往往也較短，其所需要的監測范圍往往也較小，測量點也較容易發現。因此，在進行安全監測預報設計時，應盡可能的采用較為低廉的測量儀器，不需要必須進行現代化的測量，以更好的降低基坑支護施工的成本。

3 支護施工安全監測預警標準分析

3.1 支護結構傾斜

由于各個地區地質構造之間的差異，在進行基坑支護施工時其所采用安全檢測預報技術中預警的標準一般是不同的。

例如，福建地區的基坑支護結構最大的水平容許位移值，見表1，北京的基坑變形檢測的具體標準，見表2。

從表1我們可以看出，福建地區的基坑支護的監測標準為最大的開挖深度與最大位移之間的比值應在0.5%～2%之間，但是北京地區的開挖深度與最大位移之間的比值應在0.7%～1.6%之間。同時也可以看出，北京地區地鐵施工和鄰近的建筑物施工對環境保護的要求，提出了北京軟土地區最大的開挖深度與最大位移之間的比值容許值是0.5%～1%，若比值達1%則是報警值；北京地鐵總公司按照上海軟土深基坑工程經驗，提出對環境保護要求進行考慮的4個級別基坑變形控制保護標準；土釘墻支護中，在基坑支護技術的規程中規定，施工開挖的過程中，基坑頂部側向位移和當時開挖的深度之間的比值若大于0.3%或0.3%～0.5%時，要加強觀察，分析原因，及時采取加固措施；另外，對測斜圍護結構的縱深彎矩等光滑變化曲線，如果曲線上面出現了明顯折點變化，要報警。

3.2 支護結構位移

我國很多地區基坑支護施工安全檢測預報時，將基坑開挖的邊線作為監控預報的指標之一。

例如，在福建地區提出了用5 cm作為基坑一級支護施工墻體計算位移的控制標準。上海地區對于該地區的基坑支護結構頂部的最大水平位移應控制在4 cm以內，同時對于本地區的地面沉降的最大值控制在3 cm之內。同時，在隨著周圍環境的不同，對于基坑支護安全監測預報的標準也有著較大的不同。

例如，對于天津地區的軟土結構地層，該地區的若在8 m深度的基坑進行施工，其周邊半徑為5 m的范圍之內如果存在管線或者建筑物，其安全監測預報的最大允許距離為4 cm，如果該基坑半徑為5 m的范圍之內不存在管線或者建筑物，其安全監測預報最大允許的位移值為20 cm。

對于周圍需嚴格保護的構筑物基坑，要根據保護的對象來限制位移量，如福建市內部的地鐵三號線的隧道規定，安全監測預報的最大允許值為25 cm。

4 安全監測預報技術在基坑支護施工中的具體檢測

方法

4.1 基坑側向變形監測方法

在進行基坑側向變形安全監測過程中主要有以下三種方法。

4.1.1 肉眼觀測

基坑支護施工安全監測過程中，有經驗的工程技術人員可以根據具體施工進度定期的對施工現場進行肉眼巡視，在肉眼巡視過程中，對一些較為明顯的安全隱患直接的觀察得到，并能使得這些問題得以及時解決，減輕或消除了安全事故的發生。

4.1.2 采用光學儀器監測

采用水準儀器和經緯儀等光學儀器進行監測。

4.1.3 采用測斜儀進行測量

現階段在基坑支護施工安全監測預防過程中較常采用的測斜儀為CSX-04型數字測斜儀，該類儀器屬于加速度伺服式測斜儀，其綜合誤差每10 m不超過3 mm。

4.2 觀測資料的整理

在進行側向位移觀測資料整理的過程中，主要整理的資料對象有：垂直及水平方面的實測位移值，施工的整體進度，安全監測的觀察時間、計算及校核的人員等等。

為了及時進行險情預報，現場實測數據應立即分析處理后反饋給施工現場管理人員。

5 結 語

當基坑開挖之后，會出現不同程度的土體的不均勻、傾斜等，均會對基坑周邊的建筑物設施造成較大的安全威脅，對于建筑物而言，由于基坑開挖所導致的地層不均勻的下沉比建筑物在自身重量下而發生的下沉更為嚴重，因為對于基坑開挖所導致的地層不均勻下沉同時也伴隨有地表較大的水平位移，但是現階段在該方面的安全監測預報技術標準仍舊不夠完善，因此，在該安全監測預報過程中，應全面參考地下礦井開采的相關規章制度。

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