工程測量中深基坑變形觀測方法研究

苗小芒

鄭州工業應用技術學院，河南 新鄭 451100

1 深基坑施工觀測的特點

相比其它工程測量工作，深基坑施工觀測主要體現出以下幾個特點：

首先，時效性。普通的工程測量工作往往不會特別限定時間，根據工期定即可，但是基坑監測則體現出顯著的時效性。深基坑的變形是動態的、每時每刻都有可能發生的，只有對變形情況進行實時監測才能獲得更加準確、可靠的數據，因此深基坑施工監測過程中采用的設備必須具備迅速采集數據的能力，特別是建筑工程施工環境惡劣，對監測設備的性能要求也比較高。其次，精度高。建筑施工普通工程測量的誤差精度要求通常為毫米級，而基坑變形觀測對精度的要求更高，因為基坑變形是肉眼很難見到的，但是微小的變形都有可能影響到工程安全，因此要應用更加精確的儀器進行監測，縮小測量數據與真實數據之間的誤差。最后，等精度。基坑施工測量基坑邊壁變形時只需要知道相對位置移動的數值即可，這一測量數據不是絕對的，而是相對的變化值，所以基坑施工監測時只需保持測量位置一致也能夠得出準確的測量結果，因此基坑變形監測具有等精度的特點［1］。

2 基坑變形觀測的內容

建筑工程施工過程中，基坑開挖會影響到周圍地層結構，改變地層水平方向或垂直方向上的土體原始應力，水平方向上的土層受到坑內外部土壓力的影響，圍護結構發生位移，加大了地表沉降；垂直方向的土層存在高差，地面超載作用于土層會導致坑底出現隆起問題，由此可見，坑底土體隆起、圍護結構位移是導致基坑發生位移變形的重要原因。鑒于上述原因，基坑變形觀測的主要內容具體如下：

（1）加固結構水平位移的監測：該項內容的監測需要科學確定全站儀的觀測位置，由于測量過程較為復雜，需要利用高質量的儀器進行監測，監測的過程也需要專業人員全程參與其中。監測時在水平位置至少設置三個以上的平面進行監測。在確定好平面測試點的位置之后，要測量每個點之間的距離，做好水平距離的測量。（2）周邊環境垂直位移的監測：測試垂直位移同樣要采用精準、科學的儀器進行監測，精準的儀器不僅能夠進行自動化的測量而且準確性高，其包括自動調平裝置、光學機械及電子設備。（3）加固結構深層側向變形監測：深層土體水平位移、垂直位移等數據采用測斜儀進行測量，基坑施工前，在鋼筋結構或土體中埋置測斜管，兩對導槽及基坑邊緣保持垂直可以完成加固結構深層側向變形的監測。（4）加固結構錨索內力監測：加固結構錨索內力監測主要采用震動線式錨索測力計進行測量，鋼筋中錨索內力會直接影響到鋼筋樁的受力，且會作用于樁后土體位移。加固結構中負載會對振動線式錨索測量計內部產生變形，當內部產生變形之后就會使得儀器中振動弦的壓力同時發生變化，從而完成加固結構錨索內力的監測。（5）地下水位監測：應用鋼尺水位計監測地下水位，監測時需要在監測位置地下水位三米以下埋設有進水孔的水位管，水位管中放置測頭，測頭接觸水面讀取數值，測量地下水與管口的距離［2］。

3 工程測量中深基坑變形觀測方法

3.1 深層沉降儀的應用

深層沉降觀測包括兩大部分，即井口標高觀測及場地土深層沉降觀測。深測量基礎沉降深基坑施工過程中不同深度、水表、儀器、層析的起義與礦床與探針和探頭的磁性材料，具有高靈敏度和刻度尺、鉆井深度跟進磁性材料一起進行測量，在檢測過程中沉降的儀器會發出警示，表明此時的高度能夠測量出磁性圓環的位置，正值導線測量得出的高度在駕駛室中磁性戒指，對比分析測量結果的施工階段，是否沉淀層或隆起。

在實際的監測工程中首先要安裝磁性沉降標。在測量現場避開墻柱軸線的預定位置用鉆機鉆孔，具體布設孔位時，要考慮上部結構重量分布、結構形式、土壓力影響深度等影響因素，根據不同的觀測目的確定孔的尺寸和孔內沉積梯的位置。磁探頭安裝在位于PVC 塑膠導管的第一環磁導管，需要在屋頂上鉆洞，然后打開磁環的卡爪之后，保證一次性材料的磁性能夠得到有效的發揮，在安裝一次性材料和磁環的過程中要格外注意，因為一次性的材料由于安裝不當，是無法繼續使用的，會耗費大量的材料成本。安裝時確保磁環在放大導管上依次循環，在定位后的預定深度打開爪。將探頭導管固定后，用砂填實導管與鉆孔之間的縫隙；制作鋼筋混凝土孔口保護圈固定孔口。要謹慎選擇測量的位置，測量的位置不能夠隨意選擇，需要根據測量的需求，以及需要測量地點的實際情況，充分考慮測量地點的土壤結構和地面分布物體等等。孔口標高測量三次取平均值，測量各磁性圓環標高三次取平均值。測量磁性沉降標時要保護好孔口，孔位做統一編號，些編號直接對應測量結果，深層沉降標孔口要做好醒目標志。在測量的過程中要根據測量的結果對測量地點和測量方法及時進行修正，保證孔口標高的位置保持穩定，并且根據孔口標高的位置對磁性環進行及時調整，在結果有較大差異的情況下，還需要進行多次調整和監測，直到測試出準確的結果。

3.2 測斜儀的應用

測斜儀主要的作用是測量土層的傾斜度，以便施工時根據測量結果優化施工方案，保證施工的安全性及可靠性。應用測斜儀時，同樣要合理確定測斜管的埋設位置，布設測斜管埋設鉆孔時，要測算出測斜管的鉆孔深度。與深層深降儀一樣，測斜管的埋設同樣需要導管，只是測斜管的導管底部設有底蓋，以保證測斜管良好固定。測斜管固定完畢后徹底清潔導管內部，以保證導管內部的潔凈度、通暢性，從而保證探頭能夠安全通過測斜管。裝好探頭后再將測斜管的另一頭管口保護好，避免測斜儀在工作時受到外界干擾，影響觀測數據的真實性與有效性。測斜儀具體測量時先連接測讀儀與探頭，注意操作規范，并做好檢測，保證變形觀測的工作效率及數據質量。在測斜管插入探頭時，不要完全插入，也不要碰觸到管道的周邊，防止斜側儀內部的損壞，導致測量數據的誤差。當在第一次測量完成后探頭旋轉180 度插入同一對導槽中，再重復上述步驟，注意檢測時檢測點要與上述測量檢測點處于同一個位置。與深層沉降儀觀測方法相同，測量初始位置時至少要測量三次或以上，最后取平均值，平均值可以減少施工誤差，將土層的實際情況更準確的反映出來，保證數據的準確性與有效性。此外，測斜儀是直接連接計算機的，在測量獲得變形觀測數據后可以將數據實時的傳輸至計算機中，應用專業軟件進行分析，大大保證了測量數據分析的實時性、高效性。

4 結語

總之，深基坑變形觀測是工程測量中的關鍵環節，因為理論計算結果與現場實測數據可能會出現較大差異，且地質條件、周邊環境、施工環境、降水不到位等均會對深基坑工程施工質量產生直接影響，測量深基坑變形情況是了解這些因素的重要手段。實際施工過程中，施工技術人員要對加固結構水平位移、周邊環境垂直位移、加固結構深層側向變形、加固結構錨索內力、地下水位等數據進行觀測，規范操作深層沉降儀及測斜儀，按照施工標準對各變形數據進行監測，為優化施工方案提供有效參考，保證施工的安全性。