城市復雜環境下的基坑監測技術分析

徐思江

【摘要】基礎工程中，基坑監測是基坑施工中不可缺少的一個重要環節，只有切實做好基坑監測，才能確保基坑施工安全。但在當下的城市復雜環境中，特別是居民密集、建筑物或構筑物密集、地下管線密集的地區，基坑監測難度相對較大。鑒于此，現對城市復雜環境下的基坑監測技術進行分析，以供相關研究實踐參考。

【關鍵詞】城市;復雜環境;基坑;監測技術

基礎工程基坑施工前，通常需要開展勘察工作，并根據勘察結果，制定設計方案。但城市復雜環境下，基坑實際施工中，不可避免地會出現設計預估值與工程實際情況不一致的現象，且周邊環境越復雜，兩者之間的差距往往越大。鑒于此，僅憑借設計預估值，無法準確反映基坑實際情況，為確保基坑施工安全，必須在基坑現場施工中，采取有效的基坑監測技術，對基坑周圍環境進行有效監測。

1、基坑監測的內容

目前，基坑施工中，現場監測主要包括兩個方面的內容，一是支護結構的監測，支護結構是重點監測對象。基坑施工中，支護結構是不可缺少的重要組成部分，也是維護基坑安全的主要措施，支護結構主要包括：便橋、腳手架等支撐，維護梁的圈梁;基坑內的土層;監測立柱、支撐立柱等立柱;地下連續墻等圍護樁墻。二是施工環境監測，主要對影響到施工的相關環境因素進行監測，包括周邊沉降位移、地下水位等。

為實現城市復雜環境下基坑監測效率、質量的提高，應對基坑監測項目進行細致的劃分、明確重點。就現階段來說，支護結構方面的監測重點主要包括變形監測、圍護結構深層側向變形監測兩個方面的內容;施工環境監測方面的重點主要包括地下水位監測、周邊沉降位移監測兩個方面的內容。

2、城市復雜環境下針對基坑支護結構方面的監測技術

2.1變形監測

基礎工程基坑施工中，在設置監控系統的時候，應充分考慮基坑周邊環境、工程實際情況等因素。布設監測控制網的時候，不僅要考慮施工周期給基坑監測帶來的影響，也要確保監測網可以持續監測至構筑物完工。這個過程中，應保證監測網的安全性、穩定性以及監測數據的準確性、真實性，從而有效面對復雜的施工情況。針對基坑支護結構，在設置監測點的時候，需要考慮到，城市復雜環境下，基坑位置比較特殊，且影響范圍比較廣泛，應當充分考慮工程地質情況以及基坑支護結構的材料、形狀、設計思路、施工方法等因素，來對監測點進行合理設置，不可一概而論，方可將監測點的作用充分發揮出來，確保監測工作的順利完成。此外，也要對支護結構的沉降位移、水平位移進行有效監測。通過對基坑支護結構進行有效監測，可以反映基坑的變化情況。如，通過對地下連續墻的墻身水平位移、墻頂水平位移進行監測，可以將基坑變形部位、變形量以及發展趨勢準確、直觀地反映出來。通過掌握地下連續墻墻身、墻頂的變形情況，便可以對基坑施工中存在的風險進行準確預判。

2.2深層側向變形監測

近年來，伴隨著大體量、復雜結構、高層建筑的不斷增多，對基礎穩定性的要求不斷提高，基坑開挖深度逐漸增加，不僅在很大程度上提高了基坑施工的難度，也提高了對基坑監測技術的要求。基坑施工中，應對基坑周邊土體不同深度條件下的水平位移情況進行明確掌握，這就需要對基坑開挖過程中周邊土體縱深方向的水平位移情況進行有效監測。實際監測時，應當先將測斜的專用套管埋設在基坑周圍土體、基坑支護樁后的土體之中，對這些套管的變形情況進行測量，以明確不同深度條件下基坑周邊土體各點的水平位移情況，并以此為根據，準確判斷圍護結構的安全性。使用處于正常工作狀態下的測斜儀測讀器，將側頭導輪插入到測斜管的導槽之中，并下放到管底，恒溫環境下放置一段時間之后，由管底開始沿著管槽自下而上地每隔0.5米讀取一次數據，并將測點深度、讀數記錄下來。測讀結束后，將測頭旋轉180度，然后插入同一對導槽之中，按照上述方法進行復測，測點深度與第一次測量時一致。需要注意的是，每一深度的正反兩次讀數的絕對值，應是一致的，若是讀數存在異常，則要及時進行補測。實際施工中，在基坑開挖前的3～5天，對于同一測斜管應使用測斜儀進行3次重復測量，切實保障其處于穩定狀態之后，計算3次測量的平均值，并將其當作側向位移的基準值。

3、城市復雜環境下針對基坑施工環境方面的監測技術

3.1周邊沉降位移監測

基坑施工中，以設計要求為根據，對基坑周邊3倍影響范圍內的建筑物、構筑物進行監測，通過合理布設監測點，將建筑物、構筑物的不均勻沉降情況反映出來，主要影響區的監測點，沿外墻保持8～12米的間距，或者是每隔2根承重柱設置1個監測點;次要影響區的監測點，沿外墻保持10～15米的間距，或者是每隔2～3根承重柱設置1個監測點，但必須要在外墻轉角處設置監測點。設置監測點時，根據設計位置，用電鉆在建筑物、構筑物的外墻上進行鉆孔，并打入沉降釘，確保其與待測結構之間的結合牢固、不松動，然后用紅色油漆標明監測點的點號，并設置保護標記。在埋設監測點的時候，應注意避開電器開關、窗臺線、雨水管等障礙物，以避免干擾觀察、設標，并要使其高出室外地坪0.15～0.3米。

3.2地下水位監測

基坑結構的安全性、穩定性，在很大程度上受到基坑周邊地下水位的影響。若是基坑底部的地下水位過高，則地下水便容易經過土層滲透到基坑底，危害基坑周邊護坡的安全性，導致大量滲水、滑坡等事故，給基坑施工造成一定的阻礙。同時，基坑底部的地下水位過高，還可能導致地下承壓水的水頭壓力大于隔水層的自重。基于此，基坑施工中，應做好地下水位監測工作，實時記錄監測數據，保障施工環境的安全性。可以通過埋設地下水位觀測井，來對地下水位進行監測，使用鉆機向下鉆孔，至設計指定位置后，將濾水塑料袋套管埋入到孔內，用干凈的細沙將套管與管壁之間填實，并要注意避免泥漿對觀測孔造成堵塞，在觀測孔上加蓋，并做好保護。對地下水位較高的觀測井，可直接用鋼尺測量，對鋼尺濕跡與觀測井頂部之間的距離進行測量，來計算地下水位高程。

結語：

綜上所述，基坑施工安全、質量受到諸多因素的影響，為確保基坑施工安全，必須加強基坑監測，采取科學、有效的基坑監測技術與方法，對基坑支護結構、基坑施工環境進行監測，從而為基坑施工提供良好的資料信息支持。

參考文獻：

[1]劉聰裕.軟土地區城市基坑支護結構的沉降監測分析[J].科技通報，2020，36（08）：70-74.

[2]李樹文，朱君，隋儉武，全金誼，劉斌，修金城.GM（1，1）模型在濟南軌道交通監測中的應用[J].世界地質，2019，38（04）：1120-1124.

[3]王剛，師亞龍，王斌，邢曉飛，楊錦程.中英城市地鐵監測預警管理體系對比分析研究[J].現代隧道技術，2019，56（S1）：73-80.

[4]王宇，王鵬，李銘，于峰.自動化監測系統在深基坑監測中的可靠性分析[J].測繪與空間地理信息，2019，42（03）：222-224.