基坑支護(hù)施工中的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究與應(yīng)用

文/ 王湧　浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局　浙江紹興　312000

基坑支護(hù)施工中的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究與應(yīng)用

文/ 王湧浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局浙江紹興312000

我國(guó)的基礎(chǔ)工程建設(shè)正在如火如荼地開(kāi)展，基坑支護(hù)施工工程作為基礎(chǔ)工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)基礎(chǔ)工程質(zhì)量具有不可忽略的重要意義，基坑結(jié)構(gòu)開(kāi)挖的施工過(guò)程中，支護(hù)的安全有效性需要引起重點(diǎn)關(guān)注，如果缺乏安全有效的監(jiān)測(cè)預(yù)警措施，則會(huì)存在施工安全隱患，因此，基坑支護(hù)施工中的安全檢測(cè)預(yù)警技術(shù)，有預(yù)防基坑支護(hù)體位移和變形的重要功用，要分析基坑支護(hù)施工中的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)原則及內(nèi)容，推動(dòng)基坑支護(hù)工程施工安全順利進(jìn)行。

基坑支護(hù)；施工；安全監(jiān)測(cè)；預(yù)警技術(shù)

在我國(guó)的城市建設(shè)中，高層建筑快速發(fā)展，地下空間的開(kāi)發(fā)利用度也不斷擴(kuò)大，這就使基礎(chǔ)工程施工建設(shè)中的涉及因素較多且存在不確定性，諸如：地下土體的性質(zhì)、土體的荷載條件、施工作業(yè)環(huán)境等，因而，在基坑支護(hù)工程施工領(lǐng)域中，存在一定的安全隱患，需要采用施工安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，為基坑支護(hù)施工工程保駕護(hù)航。

一、基坑支護(hù)施工中的安全現(xiàn)狀分析

1.對(duì)基坑支護(hù)施工的重視度不足。在基坑支護(hù)施工過(guò)程中，存在施工環(huán)境較為復(fù)雜、施工作業(yè)環(huán)節(jié)較為繁雜的現(xiàn)象，一些管理者存在疏忽心理，對(duì)于基坑支護(hù)施工的安全，重視不足，沒(méi)有采用有效的安全監(jiān)測(cè)體系和措施，從而使基坑支護(hù)施工存在安全隱患。

2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性欠缺。基坑支護(hù)工程要承擔(dān)較大的土體壓力，由于地質(zhì)情況錯(cuò)綜復(fù)雜，存在動(dòng)態(tài)變化的特性，因而，難以準(zhǔn)確計(jì)算出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承載的土體壓力，在實(shí)際施工過(guò)程中的土體壓力與設(shè)計(jì)的壓力可能存在較大差異，這就使基坑支護(hù)施工存在安全隱患；還有在基坑支護(hù)施工中的噴錨網(wǎng)支護(hù)施工，極易遭遇軟土層、流砂等意外的、穩(wěn)定性較差的狀況，也存在坍塌的安全隱患。

3.土體取樣不完整。基坑支護(hù)工程施工處于長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)的狀態(tài)，這就增大了基坑土體取樣的難度，需要考慮地下水等特殊地質(zhì)環(huán)境以及土體開(kāi)挖后的位移狀況，如果考慮欠周，缺乏應(yīng)急措施應(yīng)對(duì)，則會(huì)引發(fā)安全事故。

二、基坑支護(hù)施工中的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)綜述

在基坑支護(hù)施工工程之中，要采用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)基坑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，安全監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)在于對(duì)基坑的位移狀況、沉降水平、應(yīng)力效應(yīng)、傾斜角度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并分析基坑所處環(huán)境的地質(zhì)巖土狀況，進(jìn)行對(duì)比分析和計(jì)算，并對(duì)基坑支護(hù)施工中的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，不斷地對(duì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)支護(hù)險(xiǎn)情進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警，從而將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

基坑支護(hù)施工安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用原則，主要體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：

1.安全可靠性原則。基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)要使用安全可靠的設(shè)備，要采用電子測(cè)試儀器，并將其與機(jī)械式測(cè)試儀器相比較，使其處于良好的監(jiān)測(cè)狀態(tài)。

2.全方位原則。在基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)中，要采用多層次、全方位的監(jiān)測(cè)，不僅要采用電子測(cè)試儀器，還要進(jìn)行針對(duì)性的巡檢，同時(shí)還要盡量采用機(jī)械式的監(jiān)測(cè)儀器作為輔助，對(duì)基坑位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還要對(duì)其他的物理量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，要形成具有一定測(cè)點(diǎn)覆蓋率的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)多層次、全方位的監(jiān)測(cè)。

3.重點(diǎn)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵區(qū)的原則。在基坑支護(hù)施工過(guò)程中，對(duì)于一些關(guān)鍵部位的支護(hù)監(jiān)測(cè)，要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和針對(duì)性的監(jiān)測(cè)，從而提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

4.經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。基坑支護(hù)施工大多是臨時(shí)性工程，如果監(jiān)測(cè)范圍較小，可以采用相對(duì)低廉的檢測(cè)儀器，以降低基坑支護(hù)施工工程的成本，同時(shí)，在進(jìn)行基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝過(guò)程中，還要盡可能地實(shí)用和方便。

三、基坑支護(hù)施工中的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的要求與應(yīng)用

（一）基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警要求

1.安全要求。基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)要與監(jiān)測(cè)對(duì)象的安全系統(tǒng)相吻合，監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用以不妨礙施工正常進(jìn)行和影響周邊環(huán)境為前提。

2.施工技術(shù)要求。基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)要與現(xiàn)代科技水平相適應(yīng)，并根據(jù)環(huán)境和條件的許可范圍來(lái)確定所使用的技術(shù)。

3.優(yōu)先與特殊的要求。對(duì)于可以降低施工成本的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，可以優(yōu)先考慮，并對(duì)于有特殊要求的保護(hù)對(duì)象，要盡可能地滿足。

4.沉降要求。基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用要綜合考慮環(huán)境的因素，諸如：地表角變位、地標(biāo)水平應(yīng)變等。

5.位移要求。在基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)中，要根據(jù)不同的位移情況，進(jìn)行不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用。

（二）基坑支護(hù)施工安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的安全分析

1.支護(hù)位移

我國(guó)的諸多區(qū)域都將位移總量作為基坑支護(hù)施工變形的預(yù)警指標(biāo)，不同的區(qū)域其預(yù)警指標(biāo)不同。例如：上海區(qū)域?qū)?cm作為一級(jí)支護(hù)的位移計(jì)算控制值；廣州地區(qū)則將不超過(guò)3cm或者地面最大沉降不超過(guò)2.5cm，作為一級(jí)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)。天津地區(qū)則要求10m內(nèi)有管線或構(gòu)筑物的支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大位移小于3～5cm，對(duì)沒(méi)有構(gòu)筑物的支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大位移為15～20cm。

對(duì)于基坑支護(hù)施工周圍的構(gòu)筑物也要加以安全保護(hù)，要根據(jù)保護(hù)對(duì)象的限度，擬定位移量，例如：北京地鐵隧道對(duì)此就做出規(guī)定，地鐵隧道周圍的基坑支護(hù)施工的位移限量應(yīng)當(dāng)控制在20mm之內(nèi)。

2.支護(hù)傾斜

在基坑支護(hù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)中，要控制開(kāi)挖位移及深度之間的比例，不同地區(qū)有不同的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)：深圳地區(qū)的最大位移和開(kāi)挖深度的比值為0.25%～2%；上海地區(qū)的最大位移與開(kāi)挖深度的比值為0.6%～1.2%。在土釘墻支護(hù)施工過(guò)程中，基坑頂部側(cè)向位移與開(kāi)挖深度的比值如果高于0.3%時(shí)，要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并采取必要的加固措施，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的縱深彎矩發(fā)生明顯變化的狀況，要及時(shí)報(bào)警。

3.其他安全分析

對(duì)于基坑支護(hù)施工中的位移速率也要加以安全監(jiān)測(cè)，對(duì)于短期內(nèi)急劇提升位移速率的狀況，要提前預(yù)警。對(duì)基坑內(nèi)部的降水水位也要加以安全監(jiān)測(cè)，要將基坑內(nèi)降水水位總體控制在1000mm之內(nèi)，每天的降水水位要控制在500mm之內(nèi)。還有由于立柱樁差異而導(dǎo)致的沉降或隆起狀況，也要進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，對(duì)于立柱樁差異而產(chǎn)生的沉降或隆起的安全監(jiān)測(cè)，要總體控制在10mm之內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)：

總之，由于基坑支護(hù)施工會(huì)導(dǎo)致水平位移及豎向沉降、土體傾斜等狀況，因而，要構(gòu)建完整而先進(jìn)的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系，提前發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情先兆，需關(guān)注各種地質(zhì)環(huán)境因素，制定切實(shí)可行、安全可靠的基坑支護(hù)施工方案，全面分析地下水狀況、突發(fā)災(zāi)害等情況，確保基坑支護(hù)施工的安全。

［1］李世群.基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［D］.電子科技大學(xué)，2011.

［2］金鑫.基坑監(jiān)測(cè)管理模型的研究與應(yīng)用［D］.東北石油大學(xué)，2011.