基坑監測技術的研究與應用探索

王 思

（廣東中科華大工程技術檢測有限公司）

基坑監測技術的研究與應用探索

王 思

（廣東中科華大工程技術檢測有限公司）

基坑的工程建設是我國地下工程建設和土木工程建設的重要組成部分，為了確保基坑設計、施工的可靠性，除了在分析模型、計算方法、選用概率理論來盡量擬合實際情況以外，還必須進行現場監測。現場監測作為確保基坑工程施工安全可靠進行的必要和有效手段，對于驗證原設計方案、局部調整施工參數以及改進和提高設計水平等具有現實的指導意義。基坑的建設有一定的風險性，所以需要相關人員必須做好對基坑的監測，如今對于基坑的監測技術已經得到了相關人員和部門的重視，監測技術也得到進一步發展，但是在我國基坑監測技術的研究和應用還沒有得到進一步的提高，還存在著許多需要不斷去解決的問題，因此如何做好基坑的變形監測，使基坑工程建設既滿足經通過對基坑監測技術的現狀分析來總結基坑監測的內容，然后提出如何進行有效的實施。

基坑監測；現狀分析；技術研究和應用

隨著我國城市建設和交通的不斷發展，基坑工程已經深入到更廣泛的區域，如城市地鐵軌道、水利水電、城市建筑地下室等許多方面的內容。因此對于基坑工程安全的監測也越來越受到社會和工程監測人員的重視，基坑的監測主要是對基坑圍護結構好人周邊建筑物、道路及地下管線、地下水位等所發生位移、沉陷、傾斜、裂縫等進行實時觀測，然后找出問題分析原因，指導施工及時處理，避免造成不必要的損失。據數據統計我國大中城市的建筑高層已經達到7000幢以上，并且幾乎每個高層建筑都有很深的地下室，所以對于基坑的監測顯得至關重要。需要我們加強監測技術的創新應用和實施，來保證基坑的安全。

1　基坑監測技術的研究現狀分析

由于城市的迅猛發展，基坑問題逐漸成了設計和施工的重要問題之一。為了確保基坑設計、施工的可靠性，除了在分析模型、計算方法、選用概率理論來盡量擬合實際情況以外，還必須進行現場監測。現場監測作為確保基坑工程施工安全可靠進行的必要和有效手段，對于驗證原設計方案、局部調整施工參數以及改進和提高設計水平等具有現實的指導意義。

基坑工程在傳統的應用中一般都規模較小，基坑開挖的面積也較小，所以基坑監測技術的研究還沒有得到很廣泛的發展，并且技術的應用范圍也較小，但是隨著我國城市建設的進一步發展，城市高層和地鐵線路逐漸建立起來，所以對于基坑監測的技術研究已經得到了相關人士的突出重視并且在監測技術、設備和方法上都有了一定的進展，具體的表現如下：

1.1監測儀器和方法的發展

對基坑進行有效的監測就必須要運用監測技術作為基坑監測的基礎，隨著基坑監測技術的研究發展，相關的監測設備也得到了進一步的更新和變革，一大批的監測設備的研究和生產部門相繼建立起來，并且一些先進儀器已經應用到基坑的監測中。例如：Slope Indiletor公司已經研制出了應用于巖土結構位移的傳感器，并應用到基坑巖土位移的實時監測中，并且在我國的一些大城市已經建立了專門的監測設備的開發和設計單位。

1.2監測技術的發展

監測技術是進行基坑有效監測的重要支撐，從我國的監測技術的整體發展來看，雖然有些方面還存在著不足，不能趕超國外一些技術發達的國家，但是相應的技術水平卻得到了飛躍發展，我國的基坑工程建設已經建立了基坑監測的監測數據和監測預警的數據庫管理系統，使監測施工可以更有效的運行，并且已經利用了GPS定位技術和激光掃描技術等新的技術方式對基坑監測實現現代技術的運用，更加有效的促進基坑的實時監測。

1.3相關法律規范得到發展

為了確保基坑設計、施工和監測的技術規范和應用合理運行，保持基坑周邊建筑和地下設施的安全穩定，國家相繼出臺了一系列的條文規范，例如：《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497-2009）、《工程測量規范》（GB50026-2007）等，并且有些地方性的條文規范來根據不同區域的建設程度和地質條件不同的規范條令，如《上海基坑工程設計規程》。這些條文規范對促進基坑建設的規范實施，并確保基坑運行的安全具有重要的保障作用，是我國基坑工程建設技術的政策支撐。

2　基坑監測的目的和內容

2.1基坑監測的目的

首先通過掌握基坑開挖期間，基坑圍護結構和周邊環境的變形狀態，來及時的了解情況，如周邊的建筑物狀況、交通建設狀況的變化等和圍護結構發生位移、傾斜等情況。然后通過有效的監測數據來分析基坑發生形變的原因，及時反饋監測數據，做到信息化施工，同時避免不必要的危害發生，使基坑的施工可以安全、經濟、有效的運行。同時根據監測的結果和基坑設計參數進行比較分析，找出施工的問題所在，為其它的施工建設提供很好的參考。

2.2基坑監測的內容

基坑工程的建設是城市建筑實施或者地下室開發的一項基礎性工程，在基坑建設之前要對當地的水文和地質進行準確的調查，然后決定基坑開挖的設計方案，然后進行具體的施工建設，因此如果各個方面做的不準確都會導致基坑建設出現問題，所以對基坑的監測成為必要，基坑監測的主要內容包括基坑的圍護結構監測，如圍護結構樁頂的水平位移和豎向位移、深層水平位移、錨索應力，還包括對基坑周邊地下水位和周圍建筑、道路以及管線的監測等。具體的如表1所示。

表1　基坑現場的監測內容

3　基坑監測的技術應用方法

3.1圍護結構頂水平位移監測

通常使用全站儀進行基坑水平位移監測，可以采用極坐標法、小角度法等來測定基坑的任意監測點所發生的水平位移現象。從上文中我們分析基坑監測的內容，首先維護結構墻頂部的水平位移進行監測：①控制點應選在基坑影響范圍外穩定區域進行布設，必要時須加蓋保護，并設立明顯標志；工作的基點應選擇相對穩定、通視條件良好的地方進行設立，監測點布設在圍護結構頂部合理位置，須避開基坑護欄、防水矮墻等存在監測障礙的地方，并設立明顯標志。②觀測點和標石的設置，控制點的標志和標設置要嚴格的按照《建筑變形測量的規程》的規定來進行設置，采用深埋鉆孔樁的標石，根據當地的地質和水文狀況來設立基點。控制點和工作基點要定期進行聯測，復測數據利用平差軟件進行嚴密平差，以判斷基準點及工作基點的穩定性。

3.2圍護結構深層水平位移監測

圍護結構深層水平位移監測也是基坑監測主要內容，對于結構的位移監測通常都會使用測斜儀進行監測，監測點沿圍護結構四周布設，使用測線儀測定出基坑圍護結構在土方開挖前和土方開挖過程中不同深度的水平位移的變化情況，對前后監測的數據進行分析對比，分析基坑圍護結構的傾斜狀況。目前國際上對于基坑維護墻頂部發生傾斜現象的監測技術設備主要是滑移式斜測儀器，如圖1所示。

圖1　測斜儀構造示意圖

3.3沉降監測

基坑的開挖會影響周圍的土體變化而產生沉降的現象，在進行基坑沉降監測時要采用閉合式的水準路線，利用精密水準的方法來獲取水準基點和監測點的高程。水準基點要定期進行檢查，以確保水準基點的穩定。這樣才能確保監測數據的準確、有效。

3.4錨索應力監測

錨索應力監測點按規范和設計要求進行布設。錨索計與墻體受力面間必須保證有足夠的剛度，使錨索受力后，受力面位置不致變形下陷，影響測試結果。一般可采取在測力計和墻體受力面間增設鋼墊板的措施，錨索計安裝在錨墊板和錨頭之間；安裝過程應隨時進行錨索計監測，觀測是否有異常情況出現，如有應采取措施處理。錨索安裝時必須從中間開始向周圍錨索逐步對稱加載，以免錨索計偏心受力；同時還要進行張拉、鎖定過程的應力對比測試。

3.5地下水位的監測

基坑周圍地下水位監測也是基坑監測的一項必測內容。地下水位監測點沿基坑四周布置，地下水位觀測孔埋設采用鉆機進行鉆孔的埋設，然后要埋設專用的水位觀測管，并對觀測管進行扎牢避免泥沙堵塞鉆孔。水位孔埋設后應注意施工期間的保護，必要時加工對硬化地表下，并加蓋保護，日常監測后應及時蓋好頂蓋，防止地表水的進入。對于地下水位的監測一般采用水位計進行直接監測，然后將得到的數據與基坑開挖前的水位進行對比分析。

4　結語

城市建設的快速發展將使基坑建設得到長足的進步，基坑建設的發展過程中對于基坑的監測已經成為了人們普遍關注的重要環節，我們要加強對基坑監測技術的應用和研究，將現代科學技術充分的應用到基坑的監測工作中，建立一個集技術監測、數據處理和科學預警的全自動基坑安全監測體系，相信在長期的不斷研究和發展中基坑的施工、支護和監測技術也將得到進一步的發展。

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[4]胡陸軍.探析深基坑施工中基坑監測技術的應用[J].江西建材，2014（15）：50.

TU753

A

1673-0038（2015）18-0179-02

2015-3-10

王思（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事工程監測工作。