巖土深基坑工程監測技術與設備的具體應用研究

王卿義

【摘要】巖土深基坑工程施工期間存在多項干擾因素，應合理運用監測技術及設備，動態掌握巖土深基坑工程施工狀況，以便落實相應的工程措施和安全措施，為建設高質量的巖土深基坑工程項目保駕護航。鑒于此，本文以巖土深基坑工程施工監測的主要特征和重要作用為研究切入點，進一步深入研究巖土深基坑工程中監測內容及技術設備的具體應用，希望給工程監測技術人員的實踐操作提供一些參考意見。

【關鍵詞】巖土深基坑工程;監測技術;具體應用? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.073

巖土深基坑工程作為現代工程建設的基礎環節，在施工期間往往伴隨大量的安全隱患。做好巖土深基坑工程監測工作，實時掌握巖土深基坑工程施工狀況，以此采取可行措施來保障巖土深基坑工程施工順利進行，是當前施工單位重點研究的課題。因此，在巖土深基坑工程施工中，應結合工程特點來合理選擇監測技術及設備，全面、動態掌握巖土深基坑工程施工情況，據此采取嚴格有效的控制措施，為高質高效、安全建設巖土深基坑工程項目保駕護航。

1、巖土深基坑工程施工監測的主要特征及重要作用分析

1.1主要特征

施工監測是巖土深基坑工程施工安全、高質量進行的重要保障。因此，在巖土深基坑工程施工監測中，應實時掌握工程建設的具體情況，以便相關施工技術人員落實相應的保障措施。正因如此，巖土深基坑工程施工監測具有時效性高、精度高的顯著特征，具體如下：

（1）時效性高。巖土深基坑工程施工監測目的在于實時掌握深基坑施工狀況，且要根據施工作業的持續推進，動態掌握最新的監測結果，才能為后續的施工作業決策提供可靠的信息支撐，繼而有效提高施工決策的合理性和科學性，為后續巖土深基坑工程施工安全、高質量進行夯實基礎[1]。因此，巖土深基坑工程施工監測應具備較高的時效性，若監測信息滯后，為無法為后續巖土深基坑工程施工決策提供可靠信息支持，可能會因為決策錯誤而增加工程施工安全事故發生概率。

（2）精度高。巖土深基坑工程施工監測應具備較高的精度，確保各項監測結果可以準確、全面反映巖土深基坑工程施工狀況。在實踐中，為確保巖土深基坑工程施工監測質量，可以從選擇合適的監測技術、配備高精度的監測設備兩方面入手，為巖土深基坑工程施工決策提供時效性強的高精度信息，以此確保巖土深基坑工程施工安全、高效進行[2]。

1.2重要作用

巖土深基坑工程施工環境復雜，且工序相對繁瑣，難以確保施工安全、施工質量等。因此，在巖土深基坑工程施工中，應做好深基坑的全面檢查工作，實時掌握巖土深基坑工程的安全性和質量水平。而深基坑的全面監測工作指的正是深基坑監測。但巖土深基坑工程都具有顯著的特性，使得具體的監測工作若采取傳統模式進行作業，可能出現監測技術模式適用性不足的問題，從而會直接影響監測結果的有效性和可靠性，這樣不僅會浪費大量資源，還可能導致巖土深基坑工程施工決策錯誤，最終影響巖土深基坑工程施工安全、高質量進行[3]。在復雜的巖土深基坑工程中，施工監測工作需要根據深基坑實際情況，選擇合適的監測技術和設備，為高質高效開展施工監測工作提供支持。在此基礎上，相關技術工作人員應以深基坑工程項目施工目標為導向，編制科學地施工方案，且要在施工中加強現場監測，以便動態掌握深基坑的實際情況，據此采取科學合理的控制措施，以此最大限度降低干擾因素對施工作業的負面影響，確保巖土深基坑工程施工安全進行[4]。除此之外，在巖土深基坑工程施工中，應充分發揮監測技術及設備的應用價值，創建高效的深基坑作業危險預警系統，在綜合分析的基礎上評估風險等級，以便現場技術人員及時地采取控制措施，減少工程現場安全隱患，為高質量、安全進行深基坑作業提供支持。

2、巖土深基坑工程監測內容及監測技術設備的具體應用分析

2.1深基坑支護位移監測

深基坑集支護位移監測是十分關鍵的監測內容之一，與深基坑施工安全密切相關。在深基坑支護位移監測中，具體做好土體水平位移、水平位移和垂直沉降監測工作，具體如下：

（1）土體水平位移。以支護結構為基礎，充分考慮支護效果、安全等各項指標，施工期間做好各項指標的監測工作，具體是根據深基坑支護結構的實際情況，編制科學合理的土體位移監測方案，在此過程中，要求各工作人員規范落實相應的監測工作，才能掌握準確的土體位移情況，以便及時采取控制措施，確保深基坑支護工作質量，為深基坑安全作業提供支持[5]。

（2）水平位移和垂直沉降監測。此項監測工作以支護結構頂部為落腳點，目的是借助監測工作來了解支護結構頂部實際情況與設計的差異性，在此基礎上，編制位移、沉降變化曲線圖，為深基坑支護穩定性評估提供信息支持，便于相關人員及時地發現其中的安全隱患，繼而可以及時地采取控制措施，為深基坑安全作業提供保障。

2.2深基坑支護結構應力監測

在深基坑監測中，支護結構應力監測是一項關鍵性工作，具體包括內力、土壓力、孔隙水壓力和坑內土層等監測內容。首先，內力監測，具體監測對象包括兩部分，分別是支護結構、支撐結構，目的通過此方面的監測來實施了解構件受力鋼筋的應力情況，繼而科學評價支護結構內部受力情況，確保支護結構的穩定性[6]。其次，土壓力監測，在實踐中，具體是以土壓力計為核心裝置，將其埋設在維護結構的迎土面，隨后借助此裝置進行土壓力監測。但需要注意的是在混凝土澆筑過程中，可能會出現材料包裹土壓力計的現象，使得土壓力計難以正常使用。針對這種現象，相關工作人員應在圍護結構的周圍進行鉆孔處理，隨后在鉆孔位置處設置土壓力計。再者，孔隙水壓力監測。相關工作人員借助于合理手段，了解孔隙的水壓力情況，繼而通過分析可以明確深基坑支護結構的實際情況，同時輔以孔隙水壓力的分布研究，即可準確判斷出深基坑是否存在沉降風險，便于及時地予以措施控制不良地質，進而可以確保深基坑支護結構的穩定性和安全性。最后，坑內土層監測。隨著巖土深基坑工程施工作業的持續推進，坑內產生的干擾影響程度不斷提高，可能對深基坑內的土層造成負面影響，如坑內地層松弛，從而影響深基坑支護結構的穩定性。因此，在深基坑監測中，需要做好坑內土層監測工作，以此掌握坑內土層狀況，為深基坑施工決策提供依據。

2.3自動化監測技術設備的應用

自動化監測技術設備的使用可以實現深基坑支護和基礎狀況的全天候自動化監測，具有數據精度高、監測結果報告時效性高等優勢。同時，自動化監測技術設備的應用支持實時監測、數據實時對比等，一旦發現監測數據與標準數據存在出入，可以及時地發出預警信號，便于相關技術工作人員采取可行控制措施來解決問題。

（1）圍護樁頂沉降監測。在深基坑施工作業期間，往往會伴隨大量土方的挖掘作業，使得坑內外是壓力失去平衡，從而因為水土壓力作用而導致圍護樁出現位移現象。因此，圍護樁頂位移監測是至關重要的一項監測工作。在實踐中，為確保監測質量，往往會選擇晶硅式靜力水準儀，其應用原理是借助于各個監測點之間的壓力值變化來計算出沉降量。該裝置在實踐中的應用，具有顯著優勢，如精度高、體積小、量程范圍廣等。不僅如此，在全密封結構中，晶硅式靜力水準儀可以埋設在地下，并正常使用。關于晶硅式靜力水準儀設備的具體技術指標，具體如下：量程覆蓋面的半徑在0.2到250厘米之間;傳感器精度為0.5毫米;分辨率為0.001毫米;在無故障情況下可以持續工作5萬小時以上，且設備系統穩定性高高;設備使用對環境條件要求低，環境溫度在零下30攝氏度到零上80攝氏度之間，設備都可以正常工作。

（2）地下水位監測。在深基坑作業之前，往往需要借助于人工方式降低地下水位，而排水操作往往會消除土體內孔隙水壓力，使得有效應力大幅度增加，進而導致土體受壓而發生顯著的沉降現象。同時，土層有效應力會隨著基坑水位的變化而增加，從而可能引起土體沉降，此刻則會導致周圍一定范圍內的地面出現下沉問題，甚至會導致鄰近建筑物地基出現不均勻沉降。因此，地下水位變化是深基坑監測中的核心內容之一。在地下水位變化監測中，考慮監測業務需求，選用監測設備以數字傳感器為主。首先，具體技術指標如下：量程覆蓋面的半徑在0到60米之間;傳感器精度為0.1厘米;分辨率為0.01毫米;設備使用對環境條件要求低，環境溫度在零下20攝氏度到零上80攝氏度之間，設備都可以正常工作。其次，監測方法，具體是在已經埋設水位管中，垂直放入數字化傳感器，直到傳感器前端沒入地下水面1.5米以下，自動記錄讀書后，讀出初次讀數，隨后通過兩讀數相減，即可獲得地下水位相對于管口的深度。但是需要注意的是在此監測作業中，需要合理地埋設測點，才能確保地下水位監測結果的可靠性和有效性。

結語：

綜上所述，巖土深基坑工程施工條件苛刻，且施工環境復雜多變，使得其施工期間容易受到諸多干擾因素的負面影響。針對此現象，為確保巖土深基坑工程施工安全、高質量進行，需要借助于有效監測工作掌握巖土深基坑工程施工現場的實際狀況，為相關工作人員施工決策提供可靠依據?；诖?，相關監測工作人員需要深刻認識巖土深基坑工程監測工作的重要性，結合深基坑實際情況，合理地選擇檢測技術及設備，以此掌握深基坑的實際施工情況，為合理地調整施工方案，確保深基坑施工安全進行保駕護航。

參考文獻：

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