基坑監(jiān)測技術(shù)及其應(yīng)用研究

李先助 俞曉飛

【摘 要】近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化建設(shè)也得到了長足發(fā)展。為了充分利用土地資源，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，基坑監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，所以基坑安全也成為建筑施工中的重點(diǎn)問題。基坑監(jiān)測技術(shù)可以對基坑施工技術(shù)和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效勘測，便于基坑施工，尤其是深基坑施工過程中，更離不開基坑監(jiān)測技術(shù)的支撐。文章將針對基坑監(jiān)測技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，希望對基坑監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和建筑施工起到積極作用。

【關(guān)鍵詞】基坑監(jiān)測 技術(shù) 應(yīng)用

在城市化建設(shè)過程中，土地資源越來越緊張，地價(jià)不斷上升。為了充分利用土地資源，基坑監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，這無疑會增加基坑施工的安全隱患。此外，我國越來越多的城市開始向“地下”發(fā)展，地鐵、地下商場、地下排水管道等施工都是基坑施工的一部分。所以在基坑施工過程中必須加強(qiáng)基坑監(jiān)測，對施工的具體情況和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)地勘測，為安全施工提供必要的技術(shù)支持。

1基坑監(jiān)測概述

1.1基坑監(jiān)測的目的及原則

1.1.1基坑監(jiān)測的目的

首先，監(jiān)測分析基坑工程周圍土體和鄰近構(gòu)筑物的變化，使其符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，防止發(fā)生安全事故；第二，掌握支護(hù)體系的受力和變形狀態(tài)，并對其安全穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)；第三，根據(jù)工程勘察和設(shè)計(jì)文件制定的監(jiān)測方案，可以有效的監(jiān)測基坑周圍土體的變化情況，對于可能發(fā)生事故的部位及時(shí)的采取有效的措施，防止給施工帶來更多的不便；第四，通過現(xiàn)場監(jiān)測信息反饋和施工中的地質(zhì)調(diào)查，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和采取相應(yīng)的工程措施，優(yōu)化施工工藝，達(dá)到施工安全、經(jīng)濟(jì)合理、施工快捷的目的，并為今后類似工程提供借鑒；第五，監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以對施工方案進(jìn)行進(jìn)一步的論證和優(yōu)化，在保證質(zhì)量安全的前提下縮短施工工期，降低工程的造價(jià)，同時(shí)也會積累更多的經(jīng)驗(yàn)，為將來的施工帶來更多的便利。

1.1.2基坑監(jiān)測的原則

系統(tǒng)性原則：根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，監(jiān)測匯總出來的數(shù)據(jù)可以有效的對工程的各種施工工序做出驗(yàn)證，從而對比選擇最優(yōu)的施工方法，有利于各工序之間的銜接和配合；

可靠性原則：主要采用比較完善的監(jiān)測手段和方法，同時(shí)根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件和要求，編制合理的監(jiān)測方案。監(jiān)測所用的設(shè)備必須符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外，監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)采取有效的保護(hù)措施；

與設(shè)計(jì)相結(jié)合原則：基坑監(jiān)測應(yīng)該根據(jù)監(jiān)測方案對工程設(shè)計(jì)相關(guān)文件進(jìn)行驗(yàn)證，對不合理的設(shè)計(jì)要求通知設(shè)計(jì)院進(jìn)行修改，以便使設(shè)計(jì)文件更加的完善；

突出重點(diǎn)、兼顧全局的原則：現(xiàn)場的監(jiān)測既要重視關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位的監(jiān)測，同時(shí)也不應(yīng)該忽視其他部位的監(jiān)測，既要突出重點(diǎn)也要兼顧全局；

與施工相結(jié)合原則：監(jiān)測工作應(yīng)該與施工工作相結(jié)合，應(yīng)充分利用施工間歇時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測作業(yè)。既可調(diào)高工作效率，又不會影響正常的工期；

經(jīng)濟(jì)合理性原則：選擇的監(jiān)測設(shè)備應(yīng)該能夠滿足工程精度的需要，在質(zhì)量滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求的前提下，選用經(jīng)濟(jì)合理的產(chǎn)品。不得盲目追求價(jià)錢便宜，忽視工程的監(jiān)測質(zhì)量。

1.2基坑監(jiān)測的意義

基坑監(jiān)測主要指的是對建筑基坑及其周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控與檢查，監(jiān)測的時(shí)間主要以基坑施工過程及建筑工期為限。進(jìn)行基坑施工前，必須利用基坑監(jiān)測技術(shù)對施工條件和地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)地了解，為基坑施工提供必要的技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)也為基坑施工提供數(shù)據(jù)信息支持。基坑監(jiān)測對其施工起到非常重要的作用，主要表現(xiàn)在以下幾方面。第一，施工之前通過地質(zhì)勘察信息監(jiān)測，可以對工程施工進(jìn)行指導(dǎo)。第二，施工過程中通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)及時(shí)了解基坑施工的施工強(qiáng)度，為工程施工成本控制提供有力依據(jù)。第三，通過對基坑進(jìn)行監(jiān)測，施工技術(shù)人員可以清楚地了解基坑情況，了解地下管道、各類線路等周邊建構(gòu)物在開挖過程中的位移情況，這樣可以減少施工過程中建構(gòu)筑物等造成影響。第四，在基坑施工過程中，應(yīng)用基坑監(jiān)測技術(shù)可以對施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況可以及時(shí)調(diào)整施工方案，避免事故發(fā)生，提高施工的安全性。

2基坑監(jiān)測主要技術(shù)

基坑監(jiān)測技術(shù)手段主要通過使用專業(yè)的基坑監(jiān)測設(shè)備實(shí)施監(jiān)測，并有專業(yè)的監(jiān)測人員實(shí)施操作。基坑監(jiān)測對監(jiān)測設(shè)備的要求很高，尤其是精度要求非常高，必須滿足基坑工作的基本要求，同時(shí)保證設(shè)備的穩(wěn)定性。對于基坑監(jiān)測來說，必須綜合運(yùn)用多種監(jiān)測技術(shù)，同時(shí)結(jié)合數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)，將各個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱u家監(jiān)控系統(tǒng)和只能監(jiān)控系統(tǒng)，有計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一分析。

3基坑監(jiān)測技術(shù)研究

3.1 地表沉降監(jiān)測

地表沉降監(jiān)測是在監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)測點(diǎn)，并用高精度測量儀器對地表的沉降進(jìn)行監(jiān)測。沉降數(shù)據(jù)的記錄與基坑施工緊密相連，同時(shí)，地表的沉降與施工的開挖程度也有直接關(guān)系。所以，施工開挖之后必須及時(shí)記錄好地表沉降數(shù)據(jù)，電腦通過分析計(jì)算呈現(xiàn)出的變化曲線和變化圖標(biāo)，便于技術(shù)人員參考，以便后續(xù)工作的順利開展。

3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)變性監(jiān)測

支護(hù)結(jié)構(gòu)主要指的是通過利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移測斜孔，在基坑開挖之后進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤測量，技術(shù)人員需要充分運(yùn)用水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、頻率儀和測斜儀對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測。基坑施工極有可能引起支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，所以需要施工人員將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)輸入電腦管理系統(tǒng)，做出數(shù)據(jù)分析，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，一旦出現(xiàn)位移過大的情況便可以采取措施，全力保障施工安全。

3.3 地下水位監(jiān)測

地下水位監(jiān)測主要使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)測，水管管口頂部到管內(nèi)的水位高度用水位儀測得水位數(shù)據(jù)，技術(shù)人員依照該測量數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)時(shí)水位與自然地表的相對標(biāo)高。在基坑施工之前，觀測管設(shè)穩(wěn)定以后，對所有水位高度初始值做出兩次測量，取平均值作為初始值，由此獲得的測量數(shù)據(jù)相對更準(zhǔn)確。將施工日常監(jiān)測值和初始值的差作為累計(jì)變化量，將本次檢測值和上一次檢測值只差作為本次的變化值。以此類推，技術(shù)人員必須以極大地耐心和細(xì)心來完成此項(xiàng)工作，只有這樣才能保證基坑施工順利開展。

3.4 邊坡土體頂部水平位移監(jiān)測

在基坑施工過程中，土體水平位移測斜孔和水平觀測孔是比較常用的監(jiān)測方法，兩種方法主要是利用精度較高的經(jīng)緯儀進(jìn)行測量，其測量的精度保持在1mm的誤差內(nèi)。獲得測量數(shù)據(jù)之后要及時(shí)將水平位移測量的數(shù)據(jù)輸入電腦管理系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)會自動回執(zhí)位移變化的曲線圖。工作人員依照電腦數(shù)據(jù)分析的結(jié)果便可以判斷基坑開挖之后對地表變性的影響程度，以此來決定后續(xù)工程施工方向。

3.5 支撐軸力監(jiān)測

支撐軸力的監(jiān)測可以采用應(yīng)變儀測計(jì)和應(yīng)變儀進(jìn)行測量。主要方法是將監(jiān)測點(diǎn)選擇在最長的斜支撐，或典型斷面支撐的終端，通常情況下采用上、下或者左、右的對稱設(shè)置。為了保證設(shè)置點(diǎn)便于觀測，也可以將設(shè)置點(diǎn)選擇在支撐邊緣，最終選擇哪種方法還要根據(jù)施工現(xiàn)場的情況確定。獲得軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí)候同樣要將監(jiān)測值及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，通過軟件綜合分析支撐結(jié)構(gòu)的受力情況，并由此決定是否適度采取后續(xù)措施。

3.6 底層及支護(hù)情況觀察

開始施工之后，施工人員對地面開挖，施工人員要用觀察法對施工地質(zhì)進(jìn)行觀察，同時(shí)做好記錄。開挖過程中，如果基坑沒有地質(zhì)變化或水文變化，工作人員需要每隔10m進(jìn)行觀察一次監(jiān)測記錄；如果施工過程中遇到地質(zhì)或水文的變化，則要根據(jù)地質(zhì)變化情況進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄；如果地質(zhì)出現(xiàn)滲水，或者其中出現(xiàn)泥沙現(xiàn)象，則要向設(shè)計(jì)等有關(guān)單位進(jìn)行報(bào)告，采取有效措施進(jìn)行解決；如果施工現(xiàn)場支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，要立即發(fā)出警報(bào)，并進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)的處理，將當(dāng)天所有監(jiān)測記錄輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，以便后續(xù)監(jiān)測工作的順利進(jìn)行。

4結(jié)語

基坑監(jiān)測技術(shù)是建筑基坑施工過程中最常見的技術(shù)之一，基坑監(jiān)測技術(shù)完成對基坑地質(zhì)和施工情況的了解和記錄，針對施工過程中遇到的各類問題及時(shí)采取措施，有效降低地質(zhì)變化對施工過程的影響，增強(qiáng)了基坑施工的安全性。基坑監(jiān)測保證各方面施工協(xié)調(diào)發(fā)展，近年來，我國出現(xiàn)了很多因?yàn)榛颖O(jiān)測失誤造成的重大施工事故，也造成很多施工人員傷亡。所以說，基坑監(jiān)測需要做好準(zhǔn)備工作，對被監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)合理的籌劃，并根據(jù)施工實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測儀器。在監(jiān)測過程中，施工技術(shù)人員必須嚴(yán)格實(shí)行相關(guān)的規(guī)章制度，提高安全責(zé)任意識。相關(guān)監(jiān)管部門也要加大對基坑監(jiān)測的監(jiān)督工作。只有各個(gè)部門相互監(jiān)督、相互配合才能更好地完成基坑監(jiān)測工作，提高基坑監(jiān)測的準(zhǔn)確性，最大限度提高基坑監(jiān)測的質(zhì)量，保證后續(xù)施工工作可以順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃海波.基坑監(jiān)測技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（22）.

[2]林明博.淺析深基坑施工監(jiān)測技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（12）.

[3]王俊杰.監(jiān)測技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2011（10）.

[4]喬高勇，楊小冬.簡析深基坑施工監(jiān)測方案[J].工程質(zhì)量，2010（10）.

[5]張冬美.低應(yīng)變反射波法在樁基檢測中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010（06）.

[6]陳梅.深基坑施工中監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2009（04）.

[7]裘寶華，張文健，裘洪明，張榮燦，章國榮.超大深基坑施工監(jiān)測技術(shù)[J].施工技術(shù)，2006（06）.

[8]洪琪.高層建筑深基坑工程中的常見問題分析及質(zhì)量控制措施[J].安徽建筑，2014（03）.

[9]劉金，熊愛華，陳暠，趙曉敏.深大基坑中的預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)[J].建筑施工，2013（08）.

[10]付江缺.全站儀數(shù)據(jù)處理中的Maltlab方法及拓展性思考[J].測繪與空間地理信息，2013（04）.

[11]廖益民.試論理論分析指導(dǎo)下的現(xiàn)場基坑監(jiān)測[J]. 黑龍江科技信息，2007（02）.

[12]周瑩.基坑監(jiān)測項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)綜述[J]. 測繪通報(bào)，2008（05）.