論巖土工程施工與現場監測

王建業++張德林

摘 要：巖土工程是一門結合了很多理論的工作，也是建筑施工過程中非常重要的一部分，對巖土工程施工進行監測對于整個施工順利進行意義重大。筆者從3個方面進行論述，主體探討了3種監測的內容、項目和方法，對今后巖土工程的施工和現場監測工作都有積極的推動作用。

關鍵詞：巖土工程；現場；監測；結構

中圖分類號：TU413 文獻標識碼：A

巖土工程就是以土力學、巖體力學和工程地質學的理論和方法為指導，研究各種土建工程中所包含的巖土體的利用、整治及改造問題所開展的一系列系統的工作。對巖土工程的施工和現場監測進行研究有利于巖土工程的健康發展，筆者通過大量的實踐總結出了巖土工程監測的一些方法。本文將從3個方面進行論述，分別是：基坑圍護工程監測、滑坡與崩塌災害監測、泥石流監測。

一、重視基坑圍護工程監測

基坑圍護工程監測是一項內容豐富的工作，包括3個主要方面，一是基坑圍護結構體、二是基坑內外土體系統、三是基坑內外水力系統，下面就從這3個方面出發，從監測內容、監測項目和監測方法上進行論述。

（一）基坑的圍護結構體

1.監測內容

在對基坑圍護結構體進行監測的時候，需要關注兩個方面，第一是位移-支撐系統和墻體。具體包括圈梁角點的水平位移、中間位置的水平位移，還有立柱的沉降情況以及墻體的水平位移與沉降；第二是內力-支撐系統和墻體彎矩。具體涉及圈梁彎矩和支撐的軸力以及圍護結構體。

2.監測意義

通過對上述內容的監測，能夠起到以下幾點作用，對于巖土工程施工來說意義非凡。首先，可以對設計計算的準確程度進行驗證；其次，能夠借助監測結果反推設計計算的參數和結果，進而對一些關鍵的系數進行調整；再次，監測結果可以體現圍護結構體總體和局部穩定、安全的情況，進而能夠對結構破壞報警前提前采取一些措施。

3.監測方法

對基坑圍護工程的監測主要有兩種方法，圈梁彎矩測定法和位移測量法。

（1）圈梁彎矩測定法

圈梁彎矩測定法是一種非常普遍的對基坑圍護工程進行監測的方法，就是在圈梁受彎的兩邊埋設兩只鋼筋應力計或者應變計，一共4支，用來測定不同施工階段的鋼筋應力和鋼筋應變。對于兩種儀器的埋設一定要符合規范，并且提前設定好初讀數。

（2）位移測量法

由于基坑圍護結構體的變形通常較小，所以在進行位移監測的時候對儀器的精度要求很高，在進行位移測量的時候需要使用的設備也要具有較高的精度，比如經緯儀、水準儀與測斜儀。為了保證位移測量的準確性，除了要選用精準的儀器外，還要注重位移測量控制點的選擇。

（二）基坑內外土體系統

1.監測內容

在對基坑內外土體進行系統的監測過程中一定要對圍護墻體的外側和圍護墻體的內側進行主動力和被動力的監測，還要對坑外土體的水平位移等進行監測。

2.監測點的布置

要想順利而準確地開展監測工作，就要準備地定位監測點，下面將從4個監測內容出發分別對監測點的布置進行說明。

（1）土壓力監測點的布置

在探討土壓力監測點的排布時要從兩種情況出發，第一種情況是平面，第二種情況是剖面。第一種情況下，監測點位于中間，因為該位置的壓力發展變化比較大；第二種情況下，監測點要設置在接觸面上，這樣才可以直觀地體現出圍護結構體的受力情況。

（2）坑外土體的水平位移監測點的布置

監測點的設置規則與土壓力監測點的設置原則大同小異，通常允許用圍護墻體的位移進行代替，能夠讓工作人員更加便捷地進行土壓力和變形關系的分析。

（3）坑外土體沉降監測點的布置

坑外土體沉降監測點適合布置在基坑周圍中間部位，同時要和基坑開挖面保持垂直，需要注意最外面的監測點和基坑開挖面的距離要大于圍護墻體的入土深度。

（4）坑內土體的隆起監測點的布置

一定要結合基坑的形狀以及基坑的面積對監測點進行合理地排布，一般不要超過5個點。

3.監測方法

通常，在對位移進行監測的過程與方法等同于圍護結構體。在進行土壓力的監測時常常使用兩種類型的儀器，一是電磁式的，二是鋼弦式的。不管是什么類型的儀器在使用的時候都要注重儀器位置的選定和對電路系統的保護。

（三）基坑內外水力系統

1.監測項目

對基坑內外水力系統的監測包括以下幾個內容：基坑外水位、基坑內水位、坑外孔隙水壓力和深層降低承壓含水層水位。

2.監測方法

在對基坑內外水力系統進行監測的時候使用的方法要根據具體的監測項目決定。一般情況下，對水位進行觀測的時候要結合施工規程進行，對水位監測要使用電測法進行，在對孔隙水壓力進行監測的時候需要埋設孔隙水壓力儀器。

二、加強滑坡與崩塌災害監測

（一）監測目的

滑坡監測能夠讓人們對滑坡體的演變過程更加了解，在觀測到有崩塌跡象的信息時有敏感性，只有這樣人們才能更加準確地分析和評價滑坡現象，才能對滑坡進行良好地預測和防御，讓監測與預報工作更加合理、科學。

（二）監測內容

筆者發現，對滑坡及崩塌災害進行監測要涉及以下幾點：變形監測、相關因素監測、宏觀前兆監測。

1.變形監測

首先對變形監測的內容進行分析，既包含位移監測和傾斜監測，又包括與之相關的其他物理量的監測。下面分別論述以下這3個監測內容。第一點，位移監測就是對地表的位移和地下的位移進行監測；第二點，傾斜監測是對地面與地下的傾斜情況進行監測；第三點，其他物理量的監測設計應力、推力、低聲和地溫等等。

2.相關因素監測

與滑坡和崩塌災害相關的因素包括地表水動態和地下水動態兩個方面。首先，地表水動態。其次，地下水動態。

3.宏觀前兆監測

宏觀前兆監測的內容涉及宏觀形變和宏觀地聲兩個方面。第一，宏觀形變是對破壞前出現的一些表面裂痕或者局部坍塌進行監測；第二，宏觀地聲就是對變形破壞前要發出的聲音進行監聽，確定發聲的位置。

（三）檢測方法

由于滑坡與崩塌災害監測工作的內容比較復雜，所以實施監測的時候方法不是單一的，而是要結合具體的監測內容選擇恰當的方法，要結合具體的情況具體分析，選擇方法的時候要堅持少而精的原則開展。

三、啟動泥石流監測

（一）監測內容

在對泥石流進行監測的時候同樣要先明確監測的內容：形成條件的監測、運動特征的監測以及流體特征的監測。第一，形成條件的監測就是對物質來源和氣象水文條件的監測；第二，運動特征的監測就是對動態要素和動力要素的監測；第三，對流體特征的監測主要涉及物質的組成部分與物質的相關性質的監測。

（二）監測方法

泥石流是由一些固體物質形成的，通常這些物質的性質與特征決定了其穩定情況。對這些物質進行監測可以很好地控制泥石流。比如固體物質的結構屬于松散物質，就要密切關注其穩定情況，在一些惡劣天氣要特別關注。同時，氣象和水文條件也是不容忽視的一個方面，他們都將影響固體物質的存在狀態，對泥石流的形成起到非常重要的作用。

結語

綜上所述，建筑施工中必然涉及巖土工程施工，在此過程中進行科學的監控非常必要。本文從3個方面進行探討，對巖土工程的監測內容和方法等進行分析研究，對巖土工程的施工和監測工作具有非常重要的指引作用。

參考文獻

[1]劉志祥，李夕兵.充填體變形的混沌時序重構與神經網絡預測[J].礦冶工程，2005，25（1）：16-19.

[2]李夕兵，劉志祥.基于重構相空間充填體變形規律的灰色預測研究[J].安全與環境學報，2004，4（6）：54-57.