基坑監(jiān)測技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用

黎耀平 熊鋒 陳俞霖

摘要：本論文首先對深基坑施工中進行基坑監(jiān)測的意義進行了說明，然后分析了深基坑監(jiān)測技術(shù)的內(nèi)容，最后論文詳細(xì)闡述了基坑監(jiān)測在深基坑施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測;深基坑施工;應(yīng)用

一、前言

隨著深基坑施工水平的不斷提高，在工程中對基坑監(jiān)測的要求也日益漸高。因此，積極采用科學(xué)的基坑監(jiān)測方法，不斷完善施基坑監(jiān)測在深基坑施工中的應(yīng)用就成為當(dāng)前一項十分緊迫的問題。

二、深基坑施工中進行基坑監(jiān)測的意義

對于基坑的監(jiān)測，主要指的是對建筑基坑以及其周邊的環(huán)境進行檢查和監(jiān)控，監(jiān)測的時間為基坑施工過程以及建筑施工期限內(nèi)。

通過基坑監(jiān)測技術(shù)，施工人員可以了解基坑地下的情況，包括地下管道、線路等的分布情況，在進行基坑施工過程中，就能避免基坑施工對其他路政設(shè)施造成影響;在深基坑施工的過程中，通過基坑監(jiān)測技術(shù)，可以對施工可能發(fā)生的風(fēng)險進行預(yù)測，及時的進行調(diào)整就能避免事故的發(fā)生，提高基坑施工的安全。

三、深基坑監(jiān)測技術(shù)的內(nèi)容

1、水平位移監(jiān)測

通過視準(zhǔn)線法、小角度法、投點法等方法可以對特定方向上的水平位移進行測定;通過前方交會法、自由設(shè)站法、極坐標(biāo)法等方法可以對任意方向的監(jiān)測點的水平位移進行測定;當(dāng)基準(zhǔn)點距離基坑較遠(yuǎn)時，可以采用GPS測量法或三角、三邊、邊角測量與基準(zhǔn)線相結(jié)合的綜合測量方法。水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)點應(yīng)埋設(shè)在基坑開挖深度3倍范圍以外且不受施工影響的穩(wěn)定性較強的區(qū)域，也可以利用已有的比較穩(wěn)定的控制點進行監(jiān)測，避免將基準(zhǔn)點埋設(shè)在低洼積水、濕陷、凍脹、脹縮等地域的影響范圍之內(nèi)。為了提高監(jiān)測精度，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加測回數(shù)。在測角操作時儀器要減少對中照準(zhǔn)誤差和調(diào)焦誤差的影響，氣泡要嚴(yán)格居中，并選擇在良好的觀測條件下進行。

2、豎向位移監(jiān)測

豎向位移監(jiān)測可以采用幾何水準(zhǔn)或液體靜力水準(zhǔn)等方法。對于坑底回彈區(qū)域宜采用設(shè)置回彈監(jiān)測標(biāo)，同時利用幾何水準(zhǔn)并配合傳遞高程的輔助設(shè)備進行監(jiān)測。用于傳遞高程的金屬桿或鋼尺等工具應(yīng)該進行溫度、尺長和拉力等項修正。在進行豎向位移監(jiān)測過程中，應(yīng)該特別注意測量精度，以確保監(jiān)測結(jié)果的真實性和可靠性。

3、深層水平位移監(jiān)測

用于圍護的墻體或者基坑周圍土體的深層水平位移的監(jiān)測工作應(yīng)該采取在墻體或土體中預(yù)埋測斜管的方式，來監(jiān)測各深度處的水平位移情況。通過這一方法可以快速監(jiān)測出深層水平位移的情況，從而為深層施工提供具體的土體情況。在進行土體預(yù)埋測斜管時，應(yīng)該對其預(yù)埋位置進行慎重選擇，避免將測斜管預(yù)埋在有較大影響力和干擾源附近，以免影響監(jiān)測結(jié)果。

4、傾斜監(jiān)測

傾斜監(jiān)測是為了測定建筑物頂部相對于底部的水平位移與高差，通過分別記錄和計算監(jiān)測對象的傾斜程度、方向和速率，根據(jù)不同的現(xiàn)場觀測條件和要求，來評價建筑物傾斜水平。方法主要有投點法、水平角法、前方交會法、正垂線法、差異沉降法等等。在進行傾斜程度監(jiān)測時，要嚴(yán)格根據(jù)各種方法的使用要求進行相關(guān)操作，特別注意對被監(jiān)測對象傾斜程度的把握，由于傾斜監(jiān)測對于建筑具有較大影響，所以這一監(jiān)測工作應(yīng)該嚴(yán)格按照要求執(zhí)行。

5、裂縫監(jiān)測

裂縫監(jiān)測的主要內(nèi)容包括裂縫數(shù)量、位置、走向、長度、寬度、深度，及可能發(fā)生的變化情況，對于一些處在主要施工位置和重要施工位置的裂縫應(yīng)該進行全面監(jiān)測，具體的監(jiān)測行為根據(jù)施工的具體情況而定。裂縫監(jiān)測根據(jù)不同的數(shù)據(jù)要求可以采用不同的測定方法。對于裂縫寬度的監(jiān)測，可采用在裂縫兩側(cè)貼石膏餅、劃平行線等方式，使用千分尺或游標(biāo)卡尺等直接量測的方法;裂縫深度的監(jiān)測，對于深度較小的，宜采用鑿出法和單面接觸超聲波法，較深的裂縫宜采用超聲波法監(jiān)測。

四、基坑監(jiān)測在深基坑施工中的應(yīng)用

1、基坑位移監(jiān)測在深基坑施工中的應(yīng)用

基坑位移是監(jiān)測基坑變形最直接的方式和手段。土方開挖過程中，基坑側(cè)壁會在主動土壓力的作用下向著基坑緩緩移動，一般來說，當(dāng)土方開挖見底時，第二天基坑邊坡的變形最大。基坑邊坡的變形危害與剛性支撐與柔性支撐有關(guān)，對于剛性支撐的懸臂樁而言，每日位移量達(dá)到3mm，累計位移量達(dá)到30mm時就會達(dá)到報警值，就要對基坑進行搶險處理;對柔性支撐的一級放坡而言，每日位移量達(dá)3mm，累計位移達(dá)80mm時才達(dá)報警值。

對施工而言，尤其需要關(guān)注懸臂樁的位移值，懸臂樁的主要受力構(gòu)件為樁，當(dāng)持續(xù)變形過大時很容易造成樁身脆斷，土體發(fā)生突變，會造成極大安全事故。因此，當(dāng)樁身日位移量達(dá)報警值時需提高警惕，連續(xù)兩到三天日位移量達(dá)報警值時必須采取應(yīng)急措施，避免造成嚴(yán)重后果。對于放坡開挖而言，同樣也需關(guān)注基坑的日位移量，基坑的位移量過大同樣也會造成邊坡滑移，引發(fā)安全事故。

2、基坑沉降觀測在深基坑施工中的應(yīng)用

基坑沉降觀測主要是檢測基坑施工是否對周邊環(huán)境造成影響，當(dāng)沉降值達(dá)到每日位移量達(dá)到3mm，累計位移量達(dá)到30mm時就會達(dá)到報警值。基坑邊坡發(fā)生沉降很大原因是由于基坑水平位移造成;而基坑臨近構(gòu)筑物發(fā)生沉降的主要原因則是水土流失造成。基坑沉降觀測點主要布置在邊坡沿線和基坑周邊重要構(gòu)筑物上。當(dāng)基坑邊坡日沉降量過大時，需及時停止邊坡施工，采取回填反壓措施;而當(dāng)周邊重要構(gòu)筑物日沉降量過大時需立即停止降水措施，采用井點回灌措施和高壓注漿、雙液注漿措施。

3、水位測量在深基坑施工中的應(yīng)用

水位監(jiān)測是基坑開挖的必要措施，其對防止管涌和流砂有積極作用。觀測的重點是比較地下室開挖成型面標(biāo)高與降水井水位（靜止水位）。地下室開挖成型面要始終高于降水井水位0.5m以上，且當(dāng)水位降下后需等待三日后土壤內(nèi)毛細(xì)水分下降后方可開挖。當(dāng)?shù)叵滤桓哂陂_挖面時會造成兩個影響，第一，會導(dǎo)致開挖面的土體軟化，呈淤泥狀;第二，也是最嚴(yán)重的一點，將導(dǎo)致水位因失去上部重壓不斷上涌，形成管涌和流砂，造成周邊土壤的水土流失，極大破壞周邊的構(gòu)筑物環(huán)境。另外，開挖也將由于坑內(nèi)不斷涌水而中斷，導(dǎo)致工期延誤。當(dāng)發(fā)現(xiàn)降水井水位居高不下時需立即停止開挖，及時聯(lián)系設(shè)計對基坑的降水井進行復(fù)核，盡快增加降水井，形成閉合降水圈。

4、含砂率檢測在深基坑施工過程中的應(yīng)用

含砂率檢測主要是檢測降水過程中水中的含沙量，其檢測的主要目的是測定降水過程對周邊環(huán)境的影響。含砂率的測量通常和降水井水量的測量結(jié)合起來應(yīng)用，通常在降水井的水管上安裝水表，用每日的降水量乘以每日的含砂率即為當(dāng)天降水排出的砂土。

5、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測在深基坑施工過程中的應(yīng)用

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測主要通過預(yù)埋在內(nèi)支撐中的應(yīng)力應(yīng)變片完成，主要目的是測量外部環(huán)境變化對內(nèi)支撐造成的影響。當(dāng)土方施工采取不對稱開挖，不對稱回填，或因結(jié)構(gòu)施工影響破壞內(nèi)支撐時均會對內(nèi)支撐的應(yīng)力應(yīng)變造成影響。為了保證結(jié)構(gòu)的受力安全，便采用了監(jiān)測的形式隨時掌控應(yīng)力應(yīng)變的信息。當(dāng)應(yīng)力應(yīng)變達(dá)到報警值時需立即停止施工，通知設(shè)計，由設(shè)計提出修改意見對內(nèi)支撐采取補強措施，避免造成更大的安全隱患。

五、結(jié)束語

基坑監(jiān)測作為深基坑施工管理的核心工作之一。對深基坑施工方面具有十分重要的作用。我們必須將科學(xué)的基坑監(jiān)測管理融合到深基坑施工工作中，才能對為基坑監(jiān)測工作打下結(jié)實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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