關(guān)于深基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的探討

[摘要]隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，地上的超高層建筑和大型地下建設(shè)項(xiàng)目日益增多，深基坑工程也越來越多，其深度和難度亦不斷加大。本文探討了深基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建，并著重對(duì)監(jiān)測(cè)問題進(jìn)行了分析。

[關(guān)鍵詞]深基坑工程；監(jiān)測(cè)；預(yù)警 文章編號(hào)：2095-4085（2016）03-0029-02

基坑工程是在建筑物地下部分施工中，需開挖基坑，并對(duì)其進(jìn)行施工降水和周邊圍擋，同時(shí)監(jiān)測(cè)和維護(hù)基坑四周的建筑物及道路和地下管線等，以確保基坑工程本身和周邊人員生命財(cái)產(chǎn)安全。其內(nèi)容主要有勘察、設(shè)計(jì)、施工、環(huán)境監(jiān)測(cè)和信息反饋等內(nèi)容。

1深基坑工程介紹

深基坑工程是指開挖深度5米，地下室層數(shù)2層，地質(zhì)條件與周圍環(huán)境及地下管線等較為復(fù)雜的工程。

深基坑工程的特點(diǎn)涉及面廣、復(fù)雜多變，施工時(shí)需要考慮力學(xué)、變形、穩(wěn)定等諸多問題，同時(shí)還要兼顧結(jié)構(gòu)工程和環(huán)境工程。通常，設(shè)計(jì)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)沒有考慮永久性等問題，施工單位為減少成本，僅對(duì)其進(jìn)行簡易處理，致使支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較低，增加了事故的發(fā)生概率。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況不僅受深度等因素影響，還與土方開挖的時(shí)間安排等有關(guān)，土體的長時(shí)間蠕動(dòng)也使土體抗剪強(qiáng)度降低。深基坑工程與區(qū)域位置有重大關(guān)系，不同區(qū)域地質(zhì)條件不同，不明因素眾多，對(duì)深基坑工程造成不同程度的影響。另外深基坑工程周期較長，復(fù)雜性強(qiáng)，與地下水和巖土分布等相關(guān)，可估測(cè)性較低。

2監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建

2.1設(shè)計(jì)原則

為保證有效降低風(fēng)險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生，在設(shè)計(jì)構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下原則。

（1）嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性原則。監(jiān)測(cè)預(yù)警是為了使施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并防止事故的發(fā)生，整個(gè)系統(tǒng)具有嚴(yán)密的科學(xué)性，要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)，增加實(shí)用性，其是整個(gè)系統(tǒng)必須遵循的最基本原則。

（2）整體性原則。深基坑工程涉及諸多因素，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警時(shí)不能只針對(duì)其中某一項(xiàng)。事故的發(fā)生通常是多種因素共同作用的結(jié)果，因此監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)要遵循整體性原則，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)都要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，統(tǒng)籌全局。

（3）方便實(shí)用原則。整個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)方便實(shí)用，以便工作人員能夠及時(shí)對(duì)各種異常做出調(diào)整。

（4）信息化原則。各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)實(shí)時(shí)傳人數(shù)據(jù)庫，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，根據(jù)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)，并及時(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和控制等。

2.2具體設(shè)計(jì)內(nèi)容

基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)并不是簡單的信息采集，還包括預(yù)測(cè)預(yù)警等工作，其設(shè)計(jì)內(nèi)容較為全面。

（1）確定監(jiān)測(cè)目的。通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析基坑圍護(hù)體系是否安全以及基坑的開挖對(duì)臨近建筑物的影響，保證施工時(shí)圍護(hù)體系不出意外。此外，還應(yīng)利用監(jiān)測(cè)結(jié)果分析檢驗(yàn)圍護(hù)體系設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法的可靠性。

（2）根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和設(shè)計(jì)方案，在現(xiàn)場(chǎng)合理選擇監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)流程。

（3）確定監(jiān)測(cè)頻率和測(cè)點(diǎn)的布置。根據(jù)開挖進(jìn)度等實(shí)際情況確定監(jiān)測(cè)頻率和測(cè)點(diǎn)，隨著工程的進(jìn)行，監(jiān)測(cè)頻率和測(cè)點(diǎn)的數(shù)量都應(yīng)逐步增加。在降雨期，對(duì)地下水位的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加。

（4）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋與預(yù)警。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)反饋至監(jiān)理單位等，達(dá)到或超過報(bào)警值時(shí)應(yīng)自動(dòng)報(bào)警，以便相關(guān)單位及時(shí)研究、處理。

（5）確定監(jiān)測(cè)報(bào)警值。監(jiān)測(cè)報(bào)警值的確定主要包括基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍建筑物和地下管線三方面。支護(hù)結(jié)構(gòu)報(bào)警值包括單位時(shí)間內(nèi)允許變化量和累計(jì)允許變化量兩部分。對(duì)于周邊建筑物要考慮不同建筑對(duì)差異沉降的承受能力以及基坑開挖引起的變形與建筑本身變形等因素；對(duì)于地下管線主要考慮差異沉降和撓度及變形速率等。

2.3預(yù)警功能評(píng)價(jià)

通過對(duì)系統(tǒng)設(shè)定報(bào)警值，各功能模塊對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值與幾何等綜合分析，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、評(píng)價(jià)，并進(jìn)一步采取控制措施。

3針對(duì)監(jiān)測(cè)問題的分析

3.1監(jiān)測(cè)目的與內(nèi)容

每一個(gè)工程都有特定的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，每一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目又有特定的目的。在不同的安全等級(jí)下所選擇的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有所區(qū)別。其中對(duì)支撐結(jié)構(gòu)頂部水平位移和周邊建筑物沉降等進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是判斷基坑支護(hù)的穩(wěn)定狀態(tài)，較為重要，在各安全等級(jí)下都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.2監(jiān)測(cè)設(shè)備的選用

數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性跟儀器的選用有密切聯(lián)系，實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中要根據(jù)實(shí)際情況正確選擇儀器。例如在判斷基坑穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，要用測(cè)斜儀測(cè)量維護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的水平位移變化；觀測(cè)土壓狀態(tài)時(shí)要用土壓力盒；對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力測(cè)量還要用到鋼筋應(yīng)力計(jì)、混凝土應(yīng)力計(jì)等儀器。另外還有土體分層沉降儀等諸多儀器設(shè)備，可以根據(jù)選擇的檢測(cè)項(xiàng)目合理選用。

3.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理

要使用監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目整體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并輔以對(duì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，獲得相關(guān)變化圖表，預(yù)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，以便提前對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防處理。

4結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地鐵、地下車庫建設(shè)越來越多，而相關(guān)事故數(shù)量也隨之增加，基坑工程的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)也亟待進(jìn)一步改善。