基坑工程變形監測方案設計與分析

劉赟 饒建東

江西省核工業地質局二六三大隊 江西吉安 343000

在傳統的建筑基坑施工過程中，由于受到測量技術水平方面的限制，沒有高精度的監測儀器設備，進而造成了基坑變形監測工作無法高質量開展，經常會出現基坑施工安全隱患。當前隨著各種監測技術和預報方法的不斷涌現，在針對大型建筑體的基坑監測工作中，以GPS和攝影測量技術為主的相關監測技術的應用，大大提高了基坑變形測量工作的整體質量和效果[1]。

1 基坑變形監測及預報理論與監測范圍

1.1 理論研究

在一些高層建筑工程施工當中，由于地下基礎結構的穩定性不足，導致建筑上部主體結構產生位移問題，直接造成了建筑體結構的穩定性下降，對人們的生命財產安全造成威脅。為了有效避免此類事故的發生，在建筑工程施工中需要充分做好變形監測工作，同時還需要對其進行預報。基坑作為建筑地下的基礎構成部分是建筑工程施工的首要環節，由于基坑施工需要在地下環境開展，受到地質條件因素的影響，經常會存在基坑穩定性不足情況。因此，在基坑施工中需要實時做好變形監測工作，有效防止基坑出現嚴重的破壞問題。

基坑工程施工具有風險較大、結構復雜以及約束條件較多等特性，對于一些大型建筑集中結構來講，必須充分做好基坑的施工監測工作，充分保證基坑始終處于一種安全穩定的狀態，以此來保證后續建筑工程的整體施工質量。因此，在建筑工程建設初期需要提出科學有效的基坑監測工作方案，通過基坑變形觀測工作，有效保證基坑工程的整體質量和可靠性，為后續建筑工程的主體施工打下良好的基礎。

1.2 基坑監測和預防工作范圍

在基坑變形監測工作中，包含基坑主體監測、基坑外圍結構水平位移監測、地基分層沉降監測、基坑回彈量監測以及基坑內部積水高度觀測等多項工作。其中基坑的水平位移和豎直方向位移觀測工作是整個監測工作中的重點環節。

基坑變形監測工作中需要設置一個可靠的控制網，提高監測點的觀測準確度，以有效保證觀測數據的精確性，為后續的基坑調整工作打下良好的基礎。在各種監測項目正式開始實施之前，需要對基坑的規模大小、工程概況以及周圍環境等進行有效確認，有效確定當前基坑的等級以及精度大小。基坑周圍穩定區域的監測點選擇，需要根據當前基坑等級和監測點的點位誤差來進行推算，主要監測工作目標是通過監測誤差點來進行推算，有效保證監測點位的設置可靠性和科學性。

2 基坑變形監測及預報方法

2.1 監測精度

在基坑變形監測工作中，監測點位的精確度主要取決于建筑基坑的工程概況，監測工作中所使用的儀器設備、監測方法、監測目標、監測工程等級等、允許變形量的大小等多方面因素。

2.2 監測周期

在基坑的變形監測周期范圍內，需要充分考慮到單位時間范圍內監測變形量的大小、觀測精度大小以及變形特點等各種影響因素。基坑變形監測工作在首次觀測工作中，需要保證連續兩次以上重復性觀測，并將多次觀測所得到的參數數據取平均值來作為觀測的初始數據。對于在同一個周期范圍內的觀測工作，需要在較短的時間范圍內完成，不同觀測周期需要使用相同的觀測儀器設備和觀測方法路線。當變形觀測量較大的情況下，需要適當縮短監測周期，當行形變量較小的情況下或者整個觀測量趨于平穩時，可以適當地增加檢測周期。

正常情況下，在建筑基坑開發的初期環節變形體的變形速率較快，此時需要有效降低觀測周期以及加大觀測工作的頻率。在經過一段時間之后基坑會逐漸趨于穩定狀態，此時可以適當地增加監測工作周期，但是需要保證周期性觀測工作，對于等級較高的變形觀測工作來講，需要保證觀測人員固定并且需要選擇最佳的觀測工作時間。

2.3 預報方法

基坑變形監測工作的最終目標，是對觀測所得到的各種數據采用有效的方法檢查是否符合預報工作的基本要求，有效分析各個監測點位的監測數據特點，檢查工程整體的施工質量以及相關的預報工作信息，做出更加全面和精確的監測預報工作方案。隨著監測技術的不斷發展，在基坑變形監測工作中所得到的監測數據也越來越精確，人們針對基坑觀測數據的特點探索和研究深度越來越深，并且有效形成了以回歸分析法、有線元分析法以及人工神經網絡等更加先進和科學的預報工作方法。大型的建筑體變形監測工作屬于一個長期且連續性的工作，每一期的監測數據量相對較大，同時監測內容相對比較復雜。在數據處理工作中，需要以具體的觀測時間來作為自變量變形監測量來作為因變量，有效對比二者之間所產生的變化對應關系，根據變形數據的實際特點，通過使用回歸分析法對基坑進行有效預報和處理，建立有效的數據分析結構模型，從中找尋監測數據的最佳擬合計算方程，以此使整個監測預報的預測值更加精確[2]。

2.4 具體案例分析

以某處新建建筑工程12層的建筑工程施工為例，有效結合該建筑工程周圍的環境條件狀況，根據建筑基坑工程監測技術規范，有效得出該基坑的水平位量大小需要控制在60mm，但是由于該工程的結構局部變形量相對較多，因此直接將整體變形量進行科學布局即可進行有效分配。

根據相關規范工作要求中的工作標準，監測點的水平位移誤差量需要小于1.5mm，監測點內的高層誤差量需要小于0.5mm。通過監測點的精確度規范標準，可以有效反推出監測控制網所設置的二級短信網絡，從該項規范要求中可以看出，基坑的豎向位移量需要控制在42mm，設置二級監測控制網絡導線和水準控制網絡，有效保證監測數據的準確性。在檢驗計算網絡中所得到的測量精度指標和點位誤差量大小必須要符合檢測規范工作要求，當符合檢測工作要求的前提下，需要使用該控制網絡進行進一步觀測，并且需要使用SPSS軟件對觀測所收集到的數據進行進一步處理，同時生成相應的回歸方程，從中選擇出最佳的擬合方程，對建筑基坑的變形趨勢來進行有效預報，從中可以得到更加科學和全面等變形量監測數據報告[3]。

3 結語

隨著我國建筑產業的發展規模不斷擴大，在后續的建筑基坑施工過程中，會對多種變形監測技術進行綜合應用，有效提高基坑變形監測工作的整體精度和效率，實現快速布網和觀測作業，不斷提高基坑施工的整體安全性和穩定性。