深基坑工程施工变形的监测和分析

魏欢欢

摘要：随着我国建筑工程数量的不断增加，工程规模不断扩大，基坑的深度也在不断增加，这也为相关施工人员带来了一定的难度，与此同时，作为信息化施工的重要手段之一，深基坑变形监测成为了深基坑工程施工过程中必不可少的重要环节。所以在深基坑施工变形监测过程中，需要对监测方法进行不断优化，提高监测数据的精准度，最终确保整个工程项目的安全性。

关键词：深基坑工程;施工变形;监测

引言

近年来，我国建筑行业进入了蓬勃发展的阶段，各种规模、类型的建筑工程项目日渐兴起，土地资源越发紧张使得建筑基坑深度越来越深，深基坑施工作业中的技术难题和安全风险增加。为提高建筑深基坑施工质量、确保施工安全，工程企业在深基坑施工作业中，应加强深基坑监测技术的应用，尤其是对临水建筑物而言，深基坑施工面临着更大的困难。

1深基坑开挖特点

1.1区域性

与普通的基坑开挖施工不同，普通的基坑，其在开挖的时候，受到的岩石范围是有限的，而深基坑开挖涉及的岩土区范围比较大，如沙土地基、软黏土地基或者是黄土地基等，并且随着深基坑开挖深度的不断变化，其岩土区域也会跟随其深度的不断加深而发生变化。

1.2综合性

深基坑在其開挖的时候，所需要的规模比较大，而且深度相对来说也比较深，并且深基坑开挖工作施工开展的时候，要考虑很多方面的因素，要通过综合设计与解决之后才能有效地开展开挖工作。深基坑开挖工程施工中会涉及岩土工程、结构工程等工程，通过与这些工程有效地结合，形成深基坑工程。

1.3不稳定性

深基坑工程开展的过程中，因其技术不完善及开挖深度比较深等一些原因，在实际施工过程中，会存在很多的不稳定因素。而且在实际开挖的时候，其会随和岩土层的变化，进而使周围的建筑地基受到一定的影响。另外，深基坑在设计和计算的时候，由于缺乏相应的准确性，其开挖容易存在不稳定性。

2深基坑施工变形的影响

2.1对周围环境的影响

在深基坑工程开挖过程中，不仅需要确保工程自身的安全，同时还要对深基坑周围的地层移动进行有效控制，以此来保护施工周围环境。特别是在一些地层土质较差的城市当中，深基坑开挖施工通常会导致周围土体发生明显的形变，进而对基坑周围的建筑物、公路以及管线的正常使用造成影响，甚至还会威胁到人民群众的生命财产安全。而且在城市中心区域进行深基坑开挖施工时，由于施工场地十分狭窄，深基坑施工现场周边又有建筑物，保护施工环境十分重要。一旦支护结构发生破坏，就会对周围建筑物的安全性造成影响，同时较大程度的变形也会破坏周围建筑物的结构。因此，对基坑开挖施工现场周围的建筑物、管线进行保护，要比维护深基坑工程的稳定性更加重要。

2.2土体变形情况

深基坑在开挖过程中导致的变形现象主要有：维护结构变形、坑底隆起变形以及周边地层移动等。从整体来看，深基坑周边地层移动主要可以分为两个部分，一是由构筑挡土结构变形所导致的，另一种是由基坑开挖所导致的。出现这一问题的重要原因就是深基坑在开挖过程实际上就是卸载负荷的过程，在卸荷的影响下，基坑底部土体会产生向上为主的位移，同时也会导致围护墙体在两侧压力差的影响下发生横向水平位移。由此现象可以判断，深基坑开挖导致周围地层移动变形的主要原因就是坑底隆起和维护结构的位移。

3深基坑工程施工变形监测技术

3.1垂直位移观测技术

通常情况下，在深基坑沉降现象观测过程中都会选择闭合线路，常用到的仪器设备为DINI03水准仪。而在每次沉降现象观测中，都需要在成像清晰且时间稳定的情况下进行，以此来保证最基本的不转站，视线长度尽量不要超过50m，在此基础上还要保持前后距离基本一致。其次，如果需要用到二等水准测量DINI03水准仪，那么视准轴与水平轴的夹角需要控制在12°以内。最后，在每次沉降观测之前需要对四个基准点进行联测，检测数据需要符合相关规范要求，确保四个基准点能够保持水平稳定，等到观测工作完毕之后，需要在第一时间检查并整理外业观测手册，确认无误之后再展开内业计算。内业计算的沉降值精度需要保持在0.01mm。

3.2地下水位及基坑裂缝监测技术

在深基坑工程施工过程中，地下水位监测工作十分关键，在实际监测过程中需要对基坑水位进行实时检测。因为地下水位的变化会直接影响基坑工程边坡的稳定性，如果地下水位变化非常大，那么地表就会出现明显的塌陷问题，必然会对建筑物的整体结构安全性造成影响。在地下水位实际监测过程中，可以采用电测水位来进行测量，当电测水位计处于水环境中时，就会在监测过程中发出特殊的声音，并实时读取水面高度。另外，基坑裂纹监测工作具体来讲就是对基坑周围环境进行监测，利用游标卡尺来测量裂缝宽度，使相关工作人员能够对裂缝情况有所了解，在测量裂缝深度过程中，相关工作人员可以利用游标卡尺来进行读取，并结合科学合理的方法来解决裂缝问题。

3.3动态变形监测技术

此方法通常适用于一些严重变形监测过程，通过相关规定可以得知：在风振测量时，必须要在风力强劲的情况下来同步测定风的速度、方向以及建筑物墙面所承受的风压值，并且在测量这些参数时需要在同一个时间段内连续进行，而这时就可以应用动态变形监测技术。常见的风振变形监测方法主要有以下几种：一是激光位移自动测量法，此方法能够将位移信号转换为光线波形信号，这样就能够方便观测人员直接获取监测点的位移情况;二是GPS差分载波相位法;在此方法应用过程中，需要准备两台GPS设备，其中一台用来发射信号，通常安装在建筑物的楼顶，另一台则用来接收信号，通常安装于距离建筑物有一段距离的基站当中，这两台GPS设备需要连续记录十五分钟以内的数据，然后将记录下来的数据经过专门软件的处理，最终获得相应的位移信息。

结束语

变形监测是利用专用的仪器和方法来持续观测变形结构的变形现象，对其变形状态进行分析，并预测其发展动态的各项工作。实施变形监测的主要目的就是在各种荷载和外力作用下，明确变形体的形状、大小以及位置变化的空间状态以及时间特点。在精密工程实际测量过程中，最常见的变形体有：深基坑、大坝、高层建筑物、隧道以及地铁等。

参考文献

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