變形監(jiān)測技術(shù)在基坑施工中的應(yīng)用

牛敏

當(dāng)前我國諸多建筑工程均存在規(guī)模較大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的監(jiān)測模式必然難以針對基坑施工進(jìn)行有效監(jiān)測，變形監(jiān)測技術(shù)在基坑施工中進(jìn)行應(yīng)用，能夠體現(xiàn)出重要意義。

1.研究內(nèi)容

1.1 變形監(jiān)測技術(shù)

1.1.1 高層建筑的特征

從總體上來看，高層建筑主要具有以下幾個方面的特征：（1）基坑深度高，需要對基坑回彈測量工作進(jìn)行切實(shí)落實(shí)；（2）建筑物高度高，建設(shè)工作完成之后，必然存在一定的沉降情況，所以在施工過程中，必須完善垂直方向位移監(jiān)測工作；（3）建筑物的高處存在發(fā)生傾斜的風(fēng)險，所以施工過程中，必須在整個過程中對傾斜監(jiān)測工作進(jìn)行落實(shí)；（4）建筑物的高處風(fēng)力壓力較大，必須對風(fēng)振測量工作進(jìn)行完善；（5）墻體溫度差異較大，不同界面、不同時間的溫度差異顯著。以此為基礎(chǔ)，對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，該系統(tǒng)主要由萊卡TM30全站儀結(jié)合相應(yīng)的系統(tǒng)軟件、強(qiáng)制中對盤、采集箱、觀測墩、棱鏡等共同構(gòu)成，以物聯(lián)網(wǎng)為依托，應(yīng)用綜合性管理系統(tǒng)，針對施工以及運(yùn)維開展數(shù)據(jù)的采集及管理工作，并采用計算機(jī)、手機(jī)客戶端等多種形式，對不同用戶的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行滿足，用戶只要登錄服務(wù)器，即能夠獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)[1]。

1.1.2 監(jiān)測點(diǎn)的布置

在對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行布置的過程中，主要應(yīng)沿盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入的方向?qū)ΡO(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行布置。在地表中，沿隧道方向，每隔3m～10m即需設(shè)置一個監(jiān)測斷面，斷面隧道中線兩側(cè)，則分別應(yīng)以5m為間隔距離，對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行布置，共11個監(jiān)測斷面和150個監(jiān)測點(diǎn)；針對路基的沉降，需要沿線路方向?qū)ΡO(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行布置，各監(jiān)測點(diǎn)的距離范圍與地表監(jiān)測基本相同，共16個監(jiān)測斷面和210個監(jiān)測點(diǎn)。

1.1.3 設(shè)備儀器的布置

在對設(shè)備儀器進(jìn)行布置的過程中，一共需要對4臺全站儀以及相應(yīng)的后視點(diǎn)進(jìn)行布置，同時還需附帶數(shù)個監(jiān)測棱鏡。在對全站儀位置進(jìn)行調(diào)整時，因?yàn)槿緝x在變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)重要地位，所以必須保障其變形點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)確，以能夠?qū)嚯x信息以及角度進(jìn)行精準(zhǔn)具體的調(diào)整和掌握。并且，在對全站儀進(jìn)行應(yīng)用的過程中，還需維持通視效果。與此同時，在各全站儀進(jìn)行相互配合的情況下，其能夠全面覆蓋整個區(qū)域，從而可以相互進(jìn)行測量及校準(zhǔn)，且在對棱鏡進(jìn)行布置的過程中，應(yīng)主要將其布設(shè)于站臺的軌枕、側(cè)壁以及鋼軌外側(cè)，并使用膨脹螺釘對其進(jìn)行有效固定[2]。

1.2 變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用原則

當(dāng)前諸多建筑工程均選擇在基坑施工的過程中采用變形監(jiān)測技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)首先必須制定詳細(xì)的施工方案，以保障施工過程中能夠按照既定的方案開展安全施工，提升施工的效益，并以此為基礎(chǔ)，針對基坑施工應(yīng)用變形監(jiān)測技術(shù)。施工過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)重點(diǎn)數(shù)據(jù)均能夠被及時采集，并為后續(xù)施工提供重要指導(dǎo)。需要注意的是，將變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于深基坑施工當(dāng)中，必須遵循以下原則：（1）進(jìn)行多次測量，若出現(xiàn)變形情況，即必須針對其變形量開展測量工作，以獲取開展施工控制工作的重要參數(shù)，同時保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使相關(guān)工作人員能夠清晰、有效地明確基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及外部途徑相互作用之下的情況，以及時應(yīng)用具有針對性的處理措施；（2）保障數(shù)據(jù)的可靠性，需在對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中采用具有良好可靠性的檢測儀器，且保障檢測過程中無其他因素產(chǎn)生不利影響；（3）對關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，因?yàn)樵陂_展基坑施工工作的過程中，不同區(qū)域有可能對不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用，所以各區(qū)域之間的穩(wěn)定性及安全性均可能存在差異，也就需要對其中安全性及穩(wěn)定性較差的位置實(shí)施重點(diǎn)的監(jiān)測工作，以能夠?yàn)轫樌┕ぬ峁┍Ｕ希唬?）便捷實(shí)用性原則，為了提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并盡可能避免與正常施工發(fā)生沖突，監(jiān)測技術(shù)的安裝及應(yīng)用均應(yīng)盡可能簡單和便捷，以保障施工的效益[3]。

2.分析討論

2.1 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)采集

監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠針對站內(nèi)地表以及建筑的路基進(jìn)行有效的沉降監(jiān)測，可以根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對沉降情況進(jìn)行有效掌握，使后續(xù)的施工工作獲得有效的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。變形監(jiān)測技術(shù)每三日對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集一次，連續(xù)采集一年，主要采集的信息內(nèi)容為路基斷面數(shù)據(jù)以及地表斷面數(shù)據(jù)，在施工過程中實(shí)施自動化變形監(jiān)測工作，主要需要進(jìn)行測量的數(shù)據(jù)包括：（1）測量數(shù)據(jù)的初始數(shù)值；（2）上一次測量所得數(shù)值；（3）本次測量所得數(shù)值；（4）兩次測量數(shù)值之間的差異；（5）平均變化速率；（6）累積變化數(shù)值。以此為基礎(chǔ)對建筑存在的變形情況進(jìn)行分析判斷。

2.2 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用

為了將建筑施工進(jìn)度、地表以及建筑能夠引起的路基沉降變化情況進(jìn)行更加充分的體現(xiàn)，應(yīng)分別對盾構(gòu)機(jī)施工不同方向的沉降信息進(jìn)行獲取，且為了能夠更加清晰直觀地了解表現(xiàn)空間的分布情況，可以選擇將沉降等值線引入其中，并開展相應(yīng)的對比分析工作。當(dāng)處于左線范圍之內(nèi)的盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)移至站臺范圍之中時，左右線兩側(cè)施工位置各不相同，其中左側(cè)的盾構(gòu)機(jī)處于正常掘進(jìn)的狀態(tài)中，刀盤上方與軌道線路相對應(yīng)，并且已經(jīng)不屬于能夠?qū)θ緝x監(jiān)測點(diǎn)產(chǎn)生影響的工作范圍，而右線的盾構(gòu)機(jī)處于停止掘進(jìn)的狀態(tài)之中，且與貨運(yùn)短段建筑圍墻的距離約為3m，根據(jù)沉降等值線，在左線位置范圍之內(nèi)存在沉降情況，且沉降方向與左線的盾構(gòu)機(jī)走向基本保持一致的狀態(tài)，最大承漿位置則在于盾構(gòu)機(jī)隧道曲線正對應(yīng)的上方，且與盾構(gòu)機(jī)的施工位置距離越小，存在的沉降情況就越嚴(yán)重。并且，在斷面沉降這一方面，通過對左右線盾構(gòu)機(jī)的沉降值，可以直接對沉降較大的斷面進(jìn)行判斷[4]。

3.研究結(jié)果

3.1 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果

從整體上來看，變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在線路施工的整體中均能夠發(fā)揮重要作用，因?yàn)楣こ套陨砭哂幸欢ǖ膹?fù)雜性，在設(shè)計工作和評估工作之中，難以將其中可能發(fā)生的任何情況全部充分考慮，以此為基礎(chǔ)，對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，施工過程中的信息化能夠得到有效保障，也就能夠促使相應(yīng)的施工技術(shù)不斷得到改進(jìn)和優(yōu)化，從而能夠有效避免多種施工質(zhì)量問題出現(xiàn)，也就有利于推動整個工程順利開展。

3.2 變形監(jiān)測技術(shù)的科學(xué)合理性

科學(xué)合理地應(yīng)用變形監(jiān)測技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和采集，同時針對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，從而對各項(xiàng)信息進(jìn)行快速反饋，為后續(xù)的施工工作提供指導(dǎo)性建議，也就使信息化施工得到實(shí)現(xiàn)及有效推進(jìn)，同時也有利于保障施工進(jìn)度的正常推進(jìn)[5]。使用變形監(jiān)測技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通常能夠一次性對30個以上的監(jiān)測點(diǎn)實(shí)施數(shù)據(jù)采集工作，且采集時間較短，甚至可以將數(shù)據(jù)采集時間控制在30秒以內(nèi)，同時，不同時間段的數(shù)據(jù)采集工作間隔時間較短，數(shù)據(jù)可信度較高，數(shù)據(jù)傳輸工作的效率也相對較高。但是，在對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，還需要以相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)計工作作為重要基礎(chǔ)。在開展監(jiān)測工作之前，實(shí)施相應(yīng)的設(shè)計工作，有利于提升促使監(jiān)測工作的質(zhì)量和效率，因?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際位置以及水準(zhǔn)線路所具有的長度等各項(xiàng)相關(guān)因素均能夠?qū)ΡO(jiān)測工作的質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響作用，所以必須對線路長度以及現(xiàn)場的連接情況進(jìn)行有效控制，以避免監(jiān)測技術(shù)開展過程中，其可靠度和精度受到影響。并且與此同時，強(qiáng)化對于變形監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?yàn)楦鄬W(xué)科的發(fā)展提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

3.3 變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)

變形監(jiān)測技術(shù)主要以傳統(tǒng)的測繪工程技術(shù)為基礎(chǔ)，同時結(jié)合電子傳感技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)等多方面技術(shù)。大幅度提升了數(shù)據(jù)采集工作的時效性。同時也能夠?qū)@取到的信息應(yīng)用于信息系統(tǒng)之中，在巖土工程、地質(zhì)工程、水文工程等多個學(xué)科之中實(shí)現(xiàn)交叉應(yīng)用，從而更加有效地對基坑結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險的進(jìn)行探究和總結(jié)。

4.結(jié)論

我國目前中高層建筑的數(shù)量持續(xù)增加，由此，針對基坑開展變形監(jiān)測工作的重要性得到充分突顯，在其中對變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以直接且準(zhǔn)確地對施工過程中基坑各監(jiān)測點(diǎn)的沉降變形情況進(jìn)行及時獲取，并起到有效的監(jiān)控作用，有利于提升工程整體的質(zhì)量和安全，從而對施工的效益起到有效保障作用。